Skannerilehti 2007. www.skannerilehti.net



Samankaltaiset tiedostot
SÄHKÖMAGNEETTINEN KYTKEYTYMINEN

Sähkömagneettisia päästöjä ja häiriönsietoa koskeva valmistajan ilmoitus. Sivulla S8 / S8 Sarja II / VPAP Sarja III 1 3 S9 Sarja 4 6

HÄIRIÖSUOJAUS KAKSISUUNTAINEN PROSESSI SISÄISET JA ULKOISET HÄIRIÖT

Kapasitiivinen ja induktiivinen kytkeytyminen

Radioamatöörikurssi 2014

Valosähköinen ilmiö. Kirkas valkoinen valo. Himmeä valkoinen valo. Kirkas uv-valo. Himmeä uv-valo

DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET

Radioamatöörikurssi 2018

erikoistutkija Viktor Sibakov VTT Automaatio, EMC-Laboratorio

Suuntaavuus ja vahvistus Aukkoantennien tapauksessa suuntaavuus saadaan m uotoon (luku ) E a 2 ds

EMC: Electromagnetic Compatibility Sähkömagneettinen yhteensopivuus

RAPORTTI ISOVERIN ERISTEIDEN RADIOTAAJUISTEN SIGNAALIEN VAIMENNUKSISTA

Radioamatöörikurssi 2016

ELEKTRONISET TOIMINNOT

Johdatus EMC:hen ja EMCdirektiiviin

EMC:n perusteet. EMC:n määritelmä

Teknisiä käsitteitä, lyhenteitä ja määritelmiä

EMC. Elektroniikan käytön voimakas kasvu mobiililaitteet, sulautetut järjestelmät

Antennit ja syöttöjohdot

SÄHKÖ KÄSITTEENÄ. Yleisnimitys suurelle joukolle ilmiöitä ja käsitteitä:

AED Plus. Trainer2. Ohjeet ja valmistajan ilmoitus Sähkömagneettinen säteily Sähkömagneettisen ilmoitus Suositeltu etäisyys siirrettävien

TIETOISKU SUUNNITTELUHARJOITUKSEN DOKUMENTAATIOSTA

Operaatiovahvistimen vahvistus voidaan säätää halutun suuruiseksi käyttämällä takaisinkytkentävastusta.

1 Muutokset piirilevylle

SMG-5250 Sähkömagneettinen yhteensopivuus (EMC) Jari Kangas Tampereen teknillinen yliopisto Elektroniikan laitos

Radiotekniikan perusteet BL50A0301

Radioamatöörikurssi 2013

Magneettikenttä ja sähkökenttä

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus

Receiver. Nonelectrical noise sources (Temperature, chemical, etc.) ElectroMagnetic environment (Noise sources) Parametric coupling

EMC Suojan epäjatkuvuudet

HARJOITUSTYÖ: Mikropunnitus kvartsikideanturilla

521365S Tietoliikenteen simuloinnit ja työkalut HFSS MARKO SONKKI Sisältö:

EMC MITTAUKSET. Ari Honkala SGS Fimko Oy

Radioamatöörikurssi 2014

DEE Sähkötekniikan perusteet

1 Määrittele seuraavat langattoman tiedonsiirron käsitteet.

TIETOTURVALLISUUDESTA

PIKAOPAS MODEM SETUP FOR NOKIA Copyright Nokia Oyj Kaikki oikeudet pidätetään.

Kortinhaltijat joilla on maksukeskeytys Maksuryhmään liitettyjen kortinhaltijoiden lukumäärä, joiden maksut ovat tilapäisesti keskeytetty.

S Elektroniikan häiriökysymykset. Laboratoriotyö, kevät 2010

Mikrofonien toimintaperiaatteet. Tampereen musiikkiakatemia Studioäänittäminen Klas Granqvist

SISÄVERKKOMÄÄRÄYS 65 A/2014 M ASETTAA VAATIMUKSIA ANTENNIURAKOINNILLE

Antenni ja säteilykuvio

Helppo, Tuottoisa, Turvallinen

TW- EAV510 v2: WDS- TOIMINTO KAHDEN TW- EAV510 V2 LAITTEEN VÄLILLÄ

Kanavamittaus moderneja laajakaistaisia HFjärjestelmiä

Harjoitustehtäviä kokeeseen: Sähköoppi ja magnetismi

Antennit. Yleisiä tietoja

EMC Johdanto EMC. Miksi? Elektroniikan käytön voimakas kasvu mobiililaitteet, sulautetut järjestelmät

S Elektroniikan häiriökysymykset. Laboratoriotyö 1

Suomen Kiinteistöliitto ry Satelliitti- ja antenniliitto SANT ry Sähkö- ja teleurakoitsijaliitto STUL ry

CRT NÄYTÖN VAAKAPOIKKEUTUS- ASTEEN PERIAATE

Radioamatöörikurssi 2015

Radioamatöörikurssi 2014

SÄHKÖMAGNEETTISTEN KENTTIEN BIOLOGISET VAIKUTUKSET JA TERVEYSRISKIT

A. SMD-kytkennän kokoaminen ja mittaaminen

Sodankäynnin muutos. AFCEA Helsinki Chapter syyskokous Puolustusvoimien tutkimuspäällikkö insinöörieversti Jyri Kosola.

Mobiiliverkon sisäpeiton toteuttaminen. Mobiiliverkon sisäpeiton toteuttaminen. Päivitetty 3/2015. Matti Pulkkanen

AS Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt

Radioastronomian käsitteitä

Kvantittuminen. E = hf f on säteilyn taajuus h on Planckin vakio h = 6, Js = 4, evs. Planckin kvanttihypoteesi

Hensel sähkönjakelujärjestelmät ja PaloTurva tuotteet

Satelliitti- ja antenniliitto SANT ry

Bosch-lämpöpumput. Takuu antaa lisäturvaa. Uudella Bosch-lämpöpumpullasi on tehdastakuu, joka kattaa kaikki lämmityslaitteeseen kuuluvat

Offshore puistojen sähkönsiirto

Luo mediaopas Tarinatallentimella

RF-tekniikan perusteet BL50A0300

Radioamatöörikurssi 2013

Verkkoliitäntäjohdot. Huomautuksia virtalähteestä FIN-2

Sähkömagneettinen induktio

Ääniohjattu vilkkuvalo ledeillä toteutettuna

EMC Säteilevä häiriö

Tiedonkeruu ja analysointi

Sähkö fysiologiset vaikutukset Osa 2 Sähkö- ja magneettikentät

Sähkömagneettisten aseiden teknologiaa

TeleWell GPRS-modeemin ohjekirja

Version päivittäminen

Jännitestabiiliushäiriö Suomessa Liisa Haarla

3. Ryhdy kirjoittamaan ja anna kaiken tulla paperille. Vääriä vastauksia ei ole.

Kondensaattori ja vastus piirissä (RC-piiri)

Toshiba EasyGuard käytännössä: Portégé M300

Täydellinen valvonta. Jäähdytysjärjestelmän on siten kyettävä kommunikoimaan erilaisten ohjausjärjestelmien kanssa.

PIENJÄNNITELASKUTUSMITTARIN MITTAROINTIOHJEET

Ongelmia mittauksissa Ulkoiset häiriöt

Fysiikka 8. Aine ja säteily

9.6 Kannettava testilaite

Radiopäätelaitteen on tarjottava gateway -toimintoa ja oltava tällä hetkellä käytössä olevaa mallia Sepura SRG 3900.

Iso kysymys: Miten saan uusia asiakkaita ja kasvatan myyntiä internetin avulla? Jari Juslén

Suunta-antennin valinta

RYHMÄKERROIN ÄÄNILÄHDERYHMÄN SUUNTAAVUUDEN

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus

Aiheena tänään. Virtasilmukka magneettikentässä Sähkömagneettinen induktio. Vaihtovirtageneraattorin toimintaperiaate Itseinduktio

Opus SMS tekstiviestipalvelu

Sähkönjakelujärjestelmistä. Kojeistoista, asemista ja muuntamoista

HARJOITUS 7 SEISOVAT AALLOT TAVOITE

Radioyhteys: Tehtävien ratkaisuja. 4π r. L v. a) Kiinteä päätelaite. Iso antennivahvistus, radioaaltojen vapaa eteneminen.

A13-03 Kaksisuuntainen akkujen tasauskortti. Projektisuunnitelma. Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt AS-0.

Ohjelmoitava päävahvistin WWK-951LTE

Tehokas ledivalaisin 30 valkoisella ledillä. Käyttöjännite 12 20V. Nimellisvirta on noin 0.10A A Suunnittelija Mikko Esala.

Transkriptio:

HPM-ase - salama kirkkaalta taivaalta - Tämä Grigorin kirjoittama artikkeli on ajankohtainen Irakin sodan vuoksi, sillä liittoutuneet ovat käyttäneet EMP/HPM-aseita Irakia vastaan ja tuloksia on ollut nähtävissä jonkin verran mediassa sensuurista huolimatta. Valitettavasti tämä artikkeli ELSO:sta jää toistaiseksi Grigorin viimeiseksi tekstiksi jonka näemme Skanneri-lehdessä (kts. Skanneri-lehti 92 1/03, sivu 7). <toimitus>...toimiessani 1999 tutkainsinöörinä xx. sotilaspiirissä olimme saaneet käskyn tutkia terroristien liikkeiden valvontaan käytettävien maavalvontatutkien tehokkuuden lisäämistä xxxx:n eteläisellä vuoristoalueella. Sisäministeriön ja sotilaspiirin erikoisjoukkojen tiedustelupartioiden aluevalvonnassa käyttämät xxx -lähimaavalvontatutkat olivat osoittautuneet vuoristoisessa maastossa vaikeiksi käyttää ja tulokset eivät olleet toivotunlaisia. Tarkoituksemme oli ollut tehdä kenttäkokeita ja kartoitusta ongelman ratkaisemisessa kun eräänä iltana kenttäpäivän päätteeksi ollessamme xxx:n tutkikohdan kanttiinissa, saimme käskyn mennä xx. lentorykmentin esikuntaan. Saatuamme kyydin esikuntaan ilmoittauduimme komentajan toimistoon jossa näimme yllätykseksemme järjestelmäinsinööri x:n jonka tunsimme hyvin. Komentaja kertoi meille aamuyöllä tapahtuneen terroristi-iskun xx:n lentotukikohtaan jossa oli käytetty hyvin erikoisia menetelmiä alueelle pääsyyn ja valvontajärjestelmien kiertämiseen. Yksityiskohtia ihmeteltyämme sovimmekin menevämme x:n seurassa seuraavana päivänä alueelle vahinkoja tarkastamaan. Aikaisin heti seuraavana aamuna meidät kyydittiin vahvasti aseistetulla saattueella tuhoalueelle. Päätimme käydä ensin sensorikeskuksessa x jossa kuulimme olevan rikkoutuneita moduleita. Oletin luonnollisesti jonkinlaisen räjähteen rikkoneen laitteiston osia joten hämmästykseni oli suuri järjestelmäkoppiin tullessamme. Kaikki oli aivan kunnossa, ei päällepäin katsoen minkäänlaista vikaa enteilevää vihjettä. Käynnistimme laitteiston jolloin useat vikaindikaattorit ilmoittivat viasta joita aloimme tarkastaa yksitellen. Irroittaessamme moduleita useimmissa ei näkynyt minkäänlaista ulkoista vikaa mutta vikaindikaattorit ilmoittivat 16 Skanneri 93 2/2003 useista piiriongelmista jotka eivät selvittäneet järjestelmän BIT-testiä. Ne olisi tarkastettava huolto-ohjeistuksen mukaisesti huoltohenkilöstön toimesta. Lisäksi tarkistimme sensorin aktiivipään. Siinä saatoimme havaita muutaman sulaneen johtimen eristeen mutta yllätys odotti myös ohjauskaapelointikourussa. Kauko-ohjauskaapelointeja suojaavaa metallikourua irroittaessamme kaapeloinnissa oli lähellä kourun päätä signaalivahvistimen vieressä mustuma ja palanut kaapelointieristys. Kaksi viikkoa myöhemmin, teknisen diagnoosin kuultuamme saatoimme vain kauhistuneina todeta todistaneemme jotakin mihin emme olisi uskoneet ikipäivänä. Alustavat päätelmät esittivät sensorikeskuksen läheisyydessä käytetyn suuritehoisen mikroaaltolähetteen tuhonneen puutteellisesti suojatun järjestelmän aktiivisensorin herkän pään, lyöneen läpi ohjauskaapeloinnin eristeestä metallikourun seisovasta aallosta johtuen ja tuhonneen kaksi digitaalista piiriä moduleissa. Järjestelmä oli tämän tuhon jälkeen luonnollisesti toimintakelvoton ennen vianmäärityksiä ja korjaustoimenpiteitä... Tshetsenian sota lienee ensimmäinen kerta jossa on (ainakin julkisesti) raportoitu HPMaseen taktisesta käytöstä. Venäläisten viranomaisten mukaan tshetseeni- terroristit käyttivät HPM-asetta suojatun alueen valvonta- ja vartiointijärjestelmän lamauttamiseen alueelle tapahtuneessa kootussa iskussa. Mikä tästä tekee hämmästyttävää on se, että ensi kertaa jokin uusi ase ei ole ollut ensi kertaa taktisessa käytössä suurvallalla. Mikä tästä tekee hämmästyttävää on se, että käyttäjä oli heikosti organisoitu ja logistisesti surkeassa jamassa oleva sissisotaa käyvä köyhä valtio, vailla omaa huipputeknologiaa tai sen kehitystä. Mutta mikä tästä tekee surkuhupaisaa on se, että käytetty tekniikka oli mitä suuremmalla todennäköisyydellä venäläistä. Heidän omaa tekniikkaansa käytettiin heitä itseään vastaan. Spekuloiden väitän, että islamilainen ulkopuolinen valtio oli ostanut HPM-aseen venäläisiltä ja antanut sen käyttöön voimak-

kaasti islamilaiselle tshetseenialle. Mutta minähän vain spekuloin. Yhtä hyvin ase on saatettu varastaa venäjältä ja toimittaa tsetseeneille. EMP/HPM-tekniikka on kypsynyt viime vuosina käyttökelpoiseksi sodankäynnin aseeksi. Kaikki sodankäynnin tutkimusta tekevät maat tutkivat myös tätä lupaavaa asetta. Ja lähitulevaisuudessa tulevat ensimmäiset EMP/ HPM-aseet operatiiviseen käyttöön...mikä ei ole se pelottavin tieto. Pelottavampaa on tieto siitä, että tämä huipputeknologian tuote on käytännössä kenen tahansa hankittavissa tai rakennettavissa koska se ei itse asiassa olekkaan huipputeknologiaa. Kun nyt tiedämme taustatarinan ja mielenkiintomme on herännyt, tarkastelkaamme asiaa syvemmälti. Hyvät naiset ja herrat - HPM! HPM-aseen peruskäsitteitä HPM tulee sanoista High Power Microwave eli korkeatehoinen mikroaalto (-radioaalto). Laajemmin HPM käsitteenä kuuluu oikeastaan käsitteeseen EMP joka taas merkitsee sähkömagneettista pulssia (eng. ElectroMagnetic Pulse). Yleisesti ottaen tällä käsitetään laitetta jolla kyetään luomaan voimakkaita sähkömagneettisia pulsseja. Ja siten tarkasti ottaen pitää erotella kaksi eri tyyppiä, HPM ja EMP. EMP:llä tarkoitetaan alemmilla taajuuksilla luotavia toimintataajuuteen nähden hyvin laajakaistaisia pulsseja (yleensä alle 1 MHz taajuuksilla), kun taas HPM:llä nimensä mukaisesti luodaan pulsseja joiden toimintataajuus on mikroaaltotaajuuksilla, yleensä 1-20 GHz. Korkeammilla taajuuksilla ongelmina tulevat saavutettavat vaikutusetäisyydet sillä vaimennukset korkeammilla taajuuksilla tulevat suuriksi. Myös käsitteet ase ja pommi on syytä eritellä tässä asiayhteydessä. Aseellahan tarkoitetaan laitetta joka useimmiten on käytettävissä kerta toisensa jälkeen kun taas pommilla tarkoitetaan laitetta joka on luonteeltaan kertakäyttöinen. Yksinkertaista eikö vain. Analogia tavanomaisiin aseisiin ja pommeihin toimii myös EMP-aseista puhuttaessa. Mikäli siis ostit lomamatkallasi esimerkiksi EMP-pommin, voit olettaa laitteesi olevan kertakäyttöinen, jopa räjähtävää sorttia kuten EMP-artikkeli esittelee. Jos taas päätit sittenkin ostaa HPMaseen, on tästä hilavitkuttimesta iloa keskusrikospoliisille mitä suuremmalla todennäköisyydellä useampia kertoja. EMP-aseissa käytettävät tekniset ratkaisut sopivat hyvin suurten voimakkaiden sähkömagneettisten pulssien muodostamiseen mutta niiden toimintataajuudet jäävät hyvin alhaisiksi. Ongelmana on näiden voimakkaiden pulssien kohdistaminen (pieni taajuus - suuntaavuuden ongelma, vertaa antennirakenteet ja suuntaavuudet HF:llä) ja energian saaminen kohdejärjestelmän sisään (pieni taajuus - suuren aallonpituuden kytkeytymisen ongelma järjestelmän sisään). HPM-ase pyrkii vastaamaan näihin vaikutusteknisiin ongelmiin suurella taajuudella jolloin suuntaavien rakenteiden valmistaminen aseeseen helpottuu huomattavasti, vahvistustakin voidaan saada mukavasti, säteilyn suuntaavuus saadaan hyvinkin korkeaksi jolloin haluttuun kohteeseen voidaan vaikuttaa halutulla tavalla, ja synnytetty suuri pulssienergia saadaan helpommin kohdejärjestelmän sisään pienestä aallonpituudesta johtuen. HPM-aseen rakenne Toisin kuin saattaisi luulla, HPM-aseen tekniikka ei siis olekaan niin hightech. Monet menetelmät ja toimintaperiaatteet ovat sovellettavissa käytäntöön varsin alkeellisissa olosuhteissa. Tämä ei tietenkään tarkoita, että sinä sellaisen osaisit tai pystyisit rakentamaan. Eikä se myöskään tarkoita, että HPM-aseen Skanneri 93 2/2003 17

voi tehdä kananmunakennoista ja jugurttipurkeista erikeeperin voimalla. Se tarkoittaa, että tekniikka ei vaadi ehdottoman puhtaita laboratorio-olosuhteita, ettei tarvittava tuotantotekniikka olisi kenen tahansa ökyrikkaan ostettavissa ja ettei valmistustekniikka ja valmistustavat ole vain joidenkin valtioiden tiedossa. Alueesta on lukuisa määrä julkisia artikkeleita ja julkaisuja ja osa tekniikasta on hyvinkin testattua ja hyväksi koettua. HPM-aseen HPM-generaattoritekniikoita ovat tutkatekniikasta tutut klystronit ja magnetronit, ns. hidasaaltorakenteet (slow wave device, kulkuaaltoputkitekniikkaa), ns. refleksitriodit ja ennen kaikkea vircatorit. Lisäksi saatetaan eri generaattoreita laittaa sarjaan tehojen kasvattamiseksi ja haluttujen pulssiominaisuuksien luomiseksi. Tekniikoista vircator on lupaavin tällä hetkellä ns. HPM-pommiksi ja tämän artikkelin puitteissa ainoa laitetyyppi jonka esittelemme päällisin puolin. Kuva 2. Vircator Vircatorin eli virtuaalikatodioskillaattorin (Virtual Cathode Oscillator) periaate on esitetty kuvassa 2. Laite on ns. kertakäyttöinen, rakenteellisesti erittäin yksinkertainen ja kestävä, pienikokoinen ja laajalle taajuusalueelle rakennettavissa. Eli nimenomaan HPM-pommiin sopiva. Vircatorin toimintaperiaate on monimutkaisempi kuin EMP-generaattoreiden, perusidean härmistyessä korkean elektronivirran keskittämisessä johtavalle kalvo- tai verkkoanodille. Elektronisuihkun mennessä anodin läpi, anodin taakse muodostuu energiavaraus, virtuaalikatodi joka voidaan saada värähtelemään mikroaaltotaajuudella. Myös taajuuspyyhkäisevä ominaisuus on mahdollista aikaansaada sopivilla viritysmenetelmillä. Varauksen voimistamiseksi virtuaalikatodi synnytetään onteloresonaattorin sisällä ja seurauksena saadaan erittäin suuria energiamääriä. 18 Skanneri 93 2/2003 Kun halutun suuruinen varaus on saatu syntymään, se voidaan tavanomaisin radioteknisin keinoin johtaa vapaaseen tilaan, esimerkkinä aaltoputkella joka laajennetaan kuvan tavoin torviantenniksi. Lopputulos? 100 kw - 50 GW tehoja on mahdollista saada aikaiseksi vircatorilla hyvinkin laajalla 1-20 GHz taajuusalueella. Mikä on varsin mukava tulos. Alustana HPM:llä voidaan käyttää ja käytetään vapaasti putoavia pommeja, täsmäpommeja, risteilyohjuksia, lennokkeja, ajoneuvoja, kannettavina mihin tahansa asennettuna. Monimuotoisuudessaan HPM-ase tai pommi on siis käyttökelpoinen monenlaisissa operaatioissa. Miten ja mihin HPM vaikuttaa? HPM toiminta perustuu aivan samaan ilmiöön kuin EMP:kin. Perustanahan on alunperin ydinasekokeissa ilmaräjäytyksissä havaittu voimakas sähkömagneettinen ilmiö. Ydinräjähdyksessä voidaan havaita erittäin lyhyt, satoja nanosekunteja (eli sekunnin miljardisosia) pitkä mutta äärimmäisen voimakas sähkömagneettinen pulssi joka lähtee leviämään aallon tavoin räjähdyspisteestä loitontuen sähkömagneettisen teorian ennustamalla tavalla. (katso kuva 4) Voidaankin puhua sähkömagneettisesta shokkiaallosta. Tämän pulssin synnyttämä voimakas sähkömagneettinen kenttä voi aiheuttaa lyhyitä mutta jopa tuhansien volttien jännitetransientteja kentälle altistuneissa sähköä johtavissa rakenteissa kuten esimerkiksi johtimissa, antennikaapeleissa, piirilevyjen johtavissa osissa sekä piireissä. Mikäli komponentti ei suorastaan tuhoudu tai vaurioidu, voi se väliaikaisesti toimia väärin eli häiriintyä ja estää siten järjestelmän oikean toiminnan. On olemassa kaksi päätapaa jolla pulssin energia pääsee sisälle kohdejärjestelmiin: Suoralla vaikutuksella (front door coupling) ja epäsuoralla vaikutuksella (back door coupling). Suoralla vaikuttamisella tarkoitetaan pulssienergian siirtymistä kohdejärjestelmään kytkeytymällä esim. suoraan antenniin. Energian siirto onkin ongelmatonta sillä nämä järjestelmäkomponentithan on nimenomaisesti tehty

Kuva 3. todennäköisempi kohde komponentti on vahingoittumiselle. Tietokoneet, näytöt, sensorijärjestelmät, erityisesti kaikki aktiiviset sensorijärjestelmät, signaaliprosessorit, digitaaliset ohjausjärjestelmät ovat siis vaarassa. radiotaajuisen tehon siirtoon järjestelmästä ja järjestelmään. Tätä tapaa onkin pidettävä tehokkaimpana vaikuttamistapana Epäsuoralla vakuttamisella taas tarkoitetaan sähkömagneettisen kentän kytkeytymistä laitteistoon sen kaikista potentiaalisesti sähköä johtavista rakenteista, kuten kaapeloinneista, tahattomista resonaattoreista kuten ilmastointiluukuista ja muista koteloinnin aukoista tai vaikkapa laitteen sähkönsyötöstä. Minkään näistä rakenteista ei siis ole tarkoitus päästää sähkökenttää laitteeseen. Myös EMP-suojauksia saatetaan itseasiassa ohittaa mikäli niissä ei ole huomioitu korkeataajuuksisia energiapiikkejä. Erityisen haavoittuvia ovat kaikki järjestelmät jotka koostuvat suurista määriä puolijohdepiirejä, esim. MOS-tekniikkaan perustuvia piirejä. Erityisesti MOS (Metal Oxide Semiconductor)-piirit sikäli, että ei vaadita kovinkaan suuria jännitteitä niiden vahingoittamiseksi tai tuhoamiseksi. Jo muutamien kymmenien volttien jännitteellä voidaan tuhota näitä piirejä. Vaikka jännite ei sinällään tuhoaisikaan piiriä, vahingoittuneet piirit eivät toimi halutulla tavalla ja koko järjestelmä saattaa tästä johtuen olla käyttökelvoton. Piirien suojaaminenkaan sinällään ei auta täysin, sillä mikä tahansa johtava rakenne, kuten kaapelit toimivat tavallaan antenneina, siepaten voimakkaat kentät suuriksi jännitteiksi ja kuljettaen niitä suojatuihinkin rakenteisiin. Voidaankin todeta, että mitä enemmän elektroniikkaa ja erityisesti mikropiiritekniikkaa, sitä Skanneri 93 2/2003 Myös tietoliikennejärjestelmät ovat vaarassa ja tuhottavissa EMP/HPM:n keinoin, varsinkin kaapelointien ansiosta unohtamatta vastaanotintekniikkassa käytettäviä korkeataajuuksisia transistoreja ja diodeja. Yllä olevaan kohteiden listaan voidaankin lisätä tutkajärjestelmät, radiotiedustelujärjestelmät, satelliittijärjestelmät, mikroaaltolinkit, televisiojärjestelmät, ja itse asiassa kaikki HF - UHF alueen radiojärjestelmät. HPM:n vaikutuksen arviointi onkin sitten taiteenlaji sinällään. Ja varsin vaikea sellainen. On kyllä helppoa laskea kentänvoimakkuus HPM-generaattorista eri etäisyyksille mutta oleellinen vapaan tilan kentänvoimakkuuden kytkeytyminen laitteeseen jännitteeksi riippuu niin monista tekijöistä, että piirivalmistajan kataloginkaan selaaminen ei anna riittäviä, luotettavia vastauksia. Huomioon nimittäin tulee ottaa: Miten laite on ulkoisesti suojattu EMP:ltä? Miten piirit on liitetty piirilevylle. Miten laitejohdotus on tehty? Minkälaisia resonansseja laitteen muodosta johtuen syntyy laittee- Kuva 4. Pulssien jännite/aika piirros 19

seen? Mikä on altistuneiden komponenttien ja johtimien sieppauspinta-ala? Jne jne... Laskenta muuttuu varsin vaikeaksi ja useimmat julkisuudessa näytetyt laskelmat ja simulaatiot voidaankin käsittää ainoastaan suuntaa antavina. Kuva 5. suojautumisen kannalta? Eräänä esimerkkinä voidaan vaikkapa arvioida 10 Gigawatin 8 Gigahertsin taajuudella toimivaa HPM-pommia. Pommi saattaisi olla vaikkapa kuvan 3. mukainen Mk.84 vapaasti lentävään pommiin purkitettu HPM-pommimoduli. Pommissa saattaisi olla sarjassa kaksi Marx-kondensaattoripatterin syöttämää EMP-käytössä yleistä FCG (Flux Compression Generator)-generaattoria jonka jälkeen sarjaan olisi kytketty pyyhkäisevä vircator jotta kytkeytyminen olisi tehokkaampaa kuin yksitaajuisella vircatorilla. Antennina toimisi ympyräpolarisoitu kaksoishelix jotta polarisaatiohäviöt saataisiin minimoitua ja vahvistus olisi korkea ja antenni laajakaistainen. Vaikutusetäisyydeksi tulisi satoja metrejä jolla etäisyydellä pommi kykenee vaikuttamaan jopa 500x500 metrin alueella oleviin kohdejärjestelmiin, riippuen kohteen tyypistä ja suojaustasosta (katso kuva 5). Tuolla alueella johtaviin rakenteisiin indusoituvan useiden kv/m kentänvoimakkuuden aiheuttama jännite on satoja - kilovoltteja. Järjestelmän suojaukset ohitettuaan ja kytkeytymishäviöt huomioon ottaen komponentteihin saattaa vaikuttaa kymmenien volttien jännite. Tätä HPM-aseiden laskentaa on jonkin verran esitelty Viestimieslehden 3/2001 numerossa. Yleisesti ottaen kehitysennusteet huomioiden ns. kannettavilla HPM-pommeilla ja HPMohjus/pommiaseilla tullaan saamaan 5-30 GW luokan pulssitehoja jolloin vaikutusetäisyys kohteisiin on 30-700 metriä näköyhteydellä riippuen kohteen suojaustasosta. Raskaammalla ajoneuvoasenteisella HPM-aseella pulssitehoja ulos saadaan jopa 100 GW ja vastaavasti vaikutusetäisyys on jopa kilometrejä. Vaikuttaa jokseenkin lohduttomalta - onko mitään tehtävissä Suojautumisessa kannattaa ennen kauppaan ryntäämistä tai kolviin tarttumista miettiä muutamia seikkoja. Kuinka todennäköinen olisi uhka minun järjestelmääni jossakin tilanteessa? Onko minun järjestelmäni jonkin todennäköisen kohdejärjestelmän läheisyydessä? Millä tavoin ja minkälainen on uhka? Näin voidaan päätellä tarvittava suojautumistaso. Järjestelmäänhän sinällään harva koskee koskapa ketjusta katkeaa kuitenkin se heikoin lenkki. Jos jotain aiotaan järjestelmän suojaukselle tehdä, on se tehtävä koko järjestelmälle. Syytä on listata myös ne tavat joilla energia järjestelmään voi päästä, epäsuorat ja suorat kytkeytymistavat. Kun uhka on määritelty, voidaan alkaa miettiä tehtäviä muutoksia, mikäli uhka todelliseksi koetaan. Sikäli kun järjestelmä on jo käytössä eikä sitä enää voida ominaisuuksiensa perusteella valita, ei järjestelmälle itselleen enää ole paljoakaan tehtävissä. Suoraa kytkeytymistä vastaan mainitaan antennien sivu- ja takakeilojen pitäminen alhaisena, valesatunnaiset keilaustavat tutkajärjestelmissä (HPM-ase tai sen kaukoohjaus ei tiedä milloin keila osoittaa HPMaseeseen), tehokkaat kaistanpäästösuotimet (pätee myös siviilitekniikkaan), suojapiirit etuvahvistimissa, järjestelmämme sijoitus siten ettei siihen voi suoraan vaikuttaa ja järjestelmän 20 Skanneri 93 2/2003

Englannilla ja Yhdysvalloilla oman EMP/HPMpommin tekninen kehitys on jo niin pitkällä, että ase tulee hetkenä minä hyvänsä taktiseen käyttöön. USA on ilmoittanut ottavansa aseen käyttöön 12-24 kuukauden sisällä. Mikäli Irakissa aletaan rähistä, on se tällaisen aseen ensimmäinen täysmittainen koekenttä. (toim. huom. Kuten olemme Irakin kahinan aikana saaneet todeta, näin on käynyt. Tämän artikkelin Grigori on kirjoittanut ennen irakin operaa- tion eskaloitumista) koteloinnin ja järjestelmäsuojan tiivistys. Epäsuoriin kytkeytymisiin yhtälailla on kiinnitettävä huomiota koteloinnissa, läpivienneissä ja johdotuksissa siten,että vältetään tahattomien aaltoputkien muodostumista(esim. ilmastointiputket ja sähkönsyötön tuonti laitteelle). Mahdollisuuksien mukaan pyritään tekemään mahdollisiin kriittisiin kohtiin aaltoloukkuja ja käyttämään suojaavia muuntajia, liitännöissä voidaan käyttää EMP-suotimia. Muutokset ja niiden huomioiminen vaatii enemmän kuin mihin voimme tässä yhteydessä valitettavasti paneutua. Lopuksi voisin mainita pähkinänä tapauksen jonka kaikki tietävät. Venäläinen SU-25 laskeutui 90-luvulla Etelä-Koreaan. Länsimaiset tahot tutkivat koneen tekniikan läpikotaisin ja hämmästyivät, että radiolaitteisto oli puolijohdepiirien sijaan ns.pienoisputkitekniikkaa. Mitenkäs se HPM?... Onko HPM-aseita käytössä? Kenellä? on kyennyt tuottamaan esimerkiksi hyvin kilpailukykyiseen noin 150 kiloeuron hintaan HPMsalkkupommeja. Käyttökelpoisen vircatorin rakentaminen ns. halpakustannusten maassa on luokkaa 1 000-3 000 euroa. Voimmekin olettaa, että EMP/HPM-aseita ja -pommeja on kehitysasteella ja testauskäytössä jokaisella valtiolla, riippumatta valtion kehittyneisyydestä. Mistä lisätietoa? Kirjoja aiheesta on luokkaa yhden käden määrä, useimpien lähteiden ollessa raportteja, tutkimustuloksia ja muita pienempimuotoisia artikkeleita. Elektronisista aseista kiinnostunut on kuitenkin siinä mielessä hyvässä asemassa, että internetistä löytyy erittäin suuri määrä aiheeseen liittyvää materiaalia. Käytetyt lähteet: 1. A Doctrine for the Use of Electromagnetic Pulse Bombs, Royal Australian Air Force, 1993, Carlo Kopp 2. Future War - Non-Lethal Weapons in the 21st Century, 1999, John Alexander 3. High Power Microwave Sources, 1987, Alexeff Granatstein 4. www.infowar.com 5. www.aviationnow.com 6. www.janes.com 7. www.jedonline.com Kuten alussa jo mainittiin, EMP/HPM-aseet ovat pelottavia aseita koska niitä voi potentiaalisesti olla kenellä tahansa. Lukuisat maat ovat ostaneet valmiita tuotteita venäjältä joka - Grigori - Skanneri 93 2/2003 21