Dr Endsley, millised on teie kui USA õhuväe juhtivteaduri põhilised ülesanded?

Minu peamine ülesanne on anda teaduse- ja tehnoloogiaalast nõu õhuväe staabiülemale kindral Mark Welshile ja õhuväeministrile Deborah Jamesile. Juhtivteaduri ametikoht loodi õhuväe algusaastatel, sest me teame, et teadus ja tehnoloogia on meie tegemistes kriitilise tähtsusega.

Juhtivteadur on alati inimene väljastpoolt õhuväge, et ta lisaks kõrgetasemelist kompetentsi õhuväele huvipakkuvates valdkondades ja aitaks ära tunda lünkasid, kus meil on veel arenguruumi ja tegeleks problemaatiliste küsimustega. Lisaks olen ma vahelüli õhuväe ja erinevate koostööpartnerite teadlaskondade vahel nii akadeemilises ja tööstuslikus lävimises kui ka rahvusvahelises koostöös.

Millised on teie peamised uurimissuunad?

Meie prioriteedid on sõltuvalt valdkonnast mitmekülgsed. Kübervaldkond, mis on kasvav ohukeskkond, on võtmetähtsusega ja seetõttu on meil mitu küberohte käsitlevat uurimisprogrammi. Aktiivsed on ka uurimisprogrammid kosmose valdkonnas. Me sõltume üha rohkem kosmosest, mis annab meile jagatud keskkonnas kõrgetasemelise olukorrateadlikkuse juhtimises ja sidesüsteemides. Oleme avastanud, et vajame võimet kaitsta kosmoseressursse võimalike rünnakute eest. Seetõttu on suurema kaitsevõimega ja vastupidavam kosmosesüsteem muutunud prioriteetseks. Meil on võtmeprioriteete õhukeskkonnas, täiustamaks sidesüsteeme mittekontrollitavates keskkondades, et tulla toime segajatega. Palju on ka uusi tehnoloogiaid, näiteks ülehelikiirus-relvad (hypersonic weapons), suunatud energia relvad (directed energy weapons), vahendid, mis võimaldavad meil tegutseda mittekontrollitavates keskkondades suurematelt distantsidelt.

Tallinna tehnikaülikooli töö aitab parandada USA relvajõudude olukorrateadlikkust
Tallinna tehnikaülikooli proaktiivtehnoloogiate teaduslaboril käib grandiprojekt USA maaväe teadusasutusega (Army Research Lab) ning kevadel seisab ees kohtumine sealse õhuväe samaväärse asutuse (Air Force Research Lab) esindajate, sh dr Mica Endsleyga.


TTÜ labori juhataja Jürgo Predeni sõnul said kontaktid Ühendriikide õhuväega alguse eelmise aasta sügisel. Teadusasutusele pakkusid huvi TTÜ töö nii hägusate andmesünteesi meetodite kui ka sensorsüsteemide kommunikatsiooni valdkonnas.


Predeni sõnul võttis USA maaväega koostööni jõudmine aega ligi kaks aastat ja ühistest projektidest õhuväega on seega veel vara rääkida.


„Tulemuseks saavad olla uued andmesünteesi meetodid, mis võimaldavad erinevatest allikatest pärinevaid eritüübilisi andmeid omavahel seostada ning seeläbi paremini olukorda hinnata,“ ütles Preden. „Sensorsüsteemide kommunikatsiooni-alane uurimistöö võimaldab efektiivsemalt parema kvaliteediga andmete kogumist sensorsüsteemidest, kogutud andmeid rakendatakse andmete sünteesil,“ lisas ta.


USA maaväe teadusasutuse grandiprojekti raames kogutakse sensorandmeid ning arendatakse signaalitöötlusalgoritme ja sünteesiks kasutatavaid meetodeid.


Sensoritelt saadavat signaali töödeldakse ning üritatakse tuvastada mustreid, mis võimaldaksid teataval tasemel objektide tüüpe määrata. „Meie välja töötatud algoritmide ja meetodite abil saab sensorite andmete abil anda hinnanguid objektide tüüpide kohta. Selline info on tunduvalt väärtuslikum, kui see, et sensori mõõtepiirkonnas on tuvastatud objekt. Ainukordsed on signaalitöötluseks ja mustri tuvastuseks rakendatavad algoritmid, mis võimaldavad objekte paremini ära tunda, suurendades seeläbi sensorsüsteemide efektiivsust,“ seletab Preden.


Võimalikust koostööst Eesti kaitseväega rääkides märgib Preden, et labori töö tulemused ei ole siiski vahetult rakendatavad rakenduslikes süsteemides. „Algoritmide ja meetodite kommertsialiseerimisega ning rakendamisega tegelevad tüüpiliselt ettevõtted, kes teadusasutuses välja töötatud lahendusi toodete juures kasutavad. Kahjuks on Eestis praktika selliseks tehnoloogiasiirdeks veel üsna minimaalne, aga loodame seda parandada,“ lisab ta.


Dr Endsleyst rääkides ütleb Preden, et ei ole ühtegi olukorrateadlikkusega tegelevat teadlast, kes ei oleks lugenud ja tsiteerinud tema töid. „Mica oli üks teerajajaid olukorrateadlikkuse analüüsi süstematiseerimisel, tuues sisse mitmetasemelise olukorrateadlikkuse mudeli, mis tänapäeval on olukorra info töötlemisel standard. Saab liialdamata öelda, et ilma Mica panuseta ei oleks olukorrateadlikkuse valdkond nii kaugel, nagu see praegu on,“


Roland Murof
Eesti kaitsevägi on üsna väike, see mõjub ka kaitseväe teadus- ja arendustegevuse võimekusele ning rahalistele ressurssidele. Millised peaksid olema meie kaitsealase teadus- ja arendustegevuse prioriteedid?

Selle üle peab otsustama iga riik ise, aga ma julgustan riike pühenduma valdkondadele, milles nad on tugevad. Nägime Eestis suurepäraseid programme küber- ja informaatika valdkonnas, mille eesmärk oli ehitada rohkem integreeritud süsteeme ja need on tõelised eelised. Lihtne on öelda, et te olete oma väiksuse tõttu halvemas olukorras, aga teil on seetõttu ka eeliseid. Teil on võib-olla lihtsam ehitada integreeritud süsteemi ja süsteemitehniliselt integreerida paremini tehnoloogiaid, mida te saate sisse osta.

Millised võiksid olla Eesti ja Ameerika relvajõudude teadus- ja arendustegevuse koostöökohad – millistes valdkondades näete potentsiaali?

Kohtusime mitme teie ülikooli teadlasega, samuti käisime küberkaitsekeskuses ja kaitseministeeriumis. Üks meie ülesanne ongi viia see informatsioon Ameerika kolleegidele ning vahendada kontakte tulevasteks koostöövõimalusteks.

Nägime häid uurimisprogramme, mis käsitlesid informatsiooni integreerimist ja sünkroniseerimist UAV-de maismaa-andurite vahel, kasutades neid teadmisi, et arendada automaatsemaid süsteeme, mis toetaksid kasutaja olukorrateadlikkust. Rääkisime ka inimestega, kes tegelevad informatsiooni krüpteerimisega. Tundub, et informaatika on üks teie tugevamaid valdkondi.

Eesti kaitsevägi plaanib hankida mehitamata luurevahendeid. Kas me peaksime eelistama kohalike ettevõtete tooteid (kaks Eesti ettevõtet arendab ja ehitab UAV-sid) või kaubanduslikke valmistooteid?

UAV-d on kahtlemata kasvav valdkond ja te peaksite vaatama seda, milleks te neid kasutate ning millised on kaubanduslike valmistoodete võimekused. Paljud olemasolevad UAV süsteemid on kavandatud ja ehitatud kõrbes kasutamiseks. Külmem kliima ja keskkond aga pakub hoopis teistsuguseid proovikive. UAV-d peavad teil tegutsema keskkonnas, kus võib olla õhutõrjesüsteeme ja raskendavaid ilmastikutingimusi. Seega on võimalik, et te saate siinsete arendajatega koostöös töötada välja sellised lahendused, mis sobivad siia keskkonda paremini kui kaubanduslikud valmistooted. Ma kindlasti ei arva, et see on suletud valdkond, kus kõik probleemid on lahendatud.

Millised on nõudmised UAV operaatoritele ja kuidas need on muutunud? Kas nad peavad olema näiteks piloodikogemusega?

See on olnud meile viimase kahekümne aasta jooksul katsumus. Esialgu olid õhuväe UAV operaatorid ainult kogenud piloodid, kuid nüüdseks õpetatakse meil kursustel UAV-de operaatoriteks inimesi, kellel ei ole eelnevat piloodikogemust. Nad saavad küll teatud arvu lennutunde tsiviillennukis, et kogeda lendamist ja aerodünaamikat ning õppida baasteadmisi, aga suur osa nende väljaõppest toimub pärast seda UAV-del simulatsioonikeskkondades.

Ettevalmistuse juures ei ole põhiline tegur UAV-ga lendamine, vaid see, kuidas olla sõjaväepiloot ja kuidas rakendada neid teadmisi operatsioonide keskkonnas, et piloot oleks integreeritud õhuväe süsteemidega nii õhus kui ka maismaal.

Kas inimpiloodid kaotavad automatiseerituse tõttu tulevikus oma otstarbe?

Ma ei näe küll ette, et see juhtuks. Inimajul on suurepärane võime tunda ära mustreid ja leida ebaharilikele olukordadele unikaalseid lahendusi. Automatiseeritus töötab hästi rutiinsetes oludes, aga kui minna programmeeritud parameetritest välja, siis teevad seadmed asju, mis on rumalad, asju, mida nad ei ole programmeeritud lahendama. Üks seade töötab täpselt nii hästi kuivõrd hästi seda on kuskil laboris programmeeritud. Ükski programmeerija ei suuda mõelda kõikidele olukordadele, kuhu see seadeldis võib sattuda. Seega on alati vaja kaasata protsessi inimene, kes on võimeline lahendama ettetulevaid ebaharilikke olukordi. Meie lähenemine automatiseeritusele on, et see peab abistama operaatorit või pilooti, aga piloot peab alati olema protsessis sees, et otsustada kriitilise tähtsusega olukordades.

Kas näeme tulevikus rohkem missioone, kuhu on kaasatud nii hävitajad kui ka mehitamata lennuvahendid?

Ma arvan, et see on võimalik. See on asi, mida me alles uurime. Praegu on enamikke meie UAV-sid kasutatud enam-vähem iseseisvalt erinevateks täpsusülesanneteks, aga ma arvan, et tulevikus võime näha kombineeritud mehitatud ja mehitamata meeskondi, mis võimaldab meil hoopis teistmoodi tegutseda.

Ukraina konfliktis tegutsevad separatistide poolel eraldusmärkideta sõdurid ja nad on kasutanud ka UAV-sid. Milliseid vastumeetmeid te olete UAV-de vastu välja töötanud?

UAV-de vastumeetmed on tegelikult üsna lihtsad. UAV-d on küllaltki nähtavad ja neid on küllaltki lihtne kahjutuks teha, kui selle jaoks on paika pandud teatavad mehhanismid. See ei ole tegelikult keeruline. Kuid tegutsemine keskkonnas, kus inimesed ei osale sõduritena, vaid mässulistena, tekitab täiendavaid raskusi. Võime avastada ja identifitseerida võitlejaid, eriti asustatud piirkondades, on olnud keeruline, sest sihtmärkides peab olema veendunud. Mässajad teevad seda sihilikult, sest see asetab tsiviilisikud ohtu ja sellise eksimise vältimiseks kannavadki ju sõjaväelased ajalooliselt vorme ja eraldusmärke. Ma arvan, et see on sõjategevuses väga ohtlik areng, mis on kahjuks palju ohtlikum süütutele kõrvalseisjatele.

Kuidas on puutetundliku tehnoloogia areng mõjutanud olukorrateadlikkust ja inimeste-süsteemide integreeritust?

Puutetundlikud ekraanid on olnud olemas umbes 30 aastat ja me oleme arendanud süsteeme, mis kasutavad seda tehnoloogiat. Puutetundlik tehnoloogia võimaldab süsteemiga vahetumat suhtlemist. Kui varem pidi näiteks sisestama käskluse või vajutama ekraani ümber olevaid nuppe ja süsteemi mõjutamine oli seetõttu kaudsem, siis tänu puutetundlikele ekraanidele on see hoopis vahetum. Tänu sellele on võimalik arendada palju realistlikumaid kuvareid, millel inimesed saavad pilti liigutada või suurendada ning teha kõiki neid toiminguid otse ekraanil ja see on lihtsustanud kasutaja tööd.

Aga situatsiooniteadlikkus ei ole ainult see, mida kasutaja teeb süsteemile või kui lihtne see on. Olulisem on see, millisel määral süsteemid annavad toimuvast selge kõikehaarava pildi. Minu arvates on seal veel palju arenguruumi. Me näeme liiga palju süsteeme, kus andmed ei ole integreeritud, kus need on erinevate andurite, tehnoloogiate või tööriistade vahel tükeldatud ning inimese ülesanne on kõik need tükid kokku panna, et saada aru, mis toimub. Tulevikus peaks informatsioon olema integreeritud kergelt arusaadavasse ja kasulikku süsteemi. Ma nimetaksin seda otsekoheseks olukorrateadlikkuseks. Mul peaks olema võimalik vaadata ekraani ja öelda esmapilguga täpselt, mis toimub, millised on prioriteedid ja kuhu ma pean oma tähelepanu pöörama.

Olete maininud varasemas intervjuus, et inimlikud eksimused on põhjustanud 80% õhusõidukitega toimunud õnnetustest ning suuremas osas neis on omakorda põhjus halvas olukorrateadlikkuses. Mulle tundub, et UAV piloodid on veel altimad sellistele vigadele, sest nad juhivad õhukit distantsilt. Kuidas saavutada sellistes olukordades paremat olukorrateadlikkust?

UAV pilootide olukorrateadlikkus on huvitav proovikivi. Nad ei ole ju lennuvahendis ise kohal ega saa seetõttu tasakaalutunnetuslikku ega auditoorset informatsiooni. Kogu informatsioon tuleb n-ö läbi kõrre, sest vaatepilt, mida andurite abil kuvatakse, on väga väike ja see on katsumus. Näiteks võib andmesides esineda ajalist viivitust ja isegi väike viivitus võib häirida ülesande sooritust. Üks probleem on ka sidekatkestused. Andmed võivad olla seetõttu näiteks mürarikkad või osa andmeid võib minna kaotsi. Kuid arvukad takistused ei ole tegelikult nõnda suur probleem kui võiks arvata. Piloodid on õpetatud tegutsema ekraanidel kuvatava informatsiooni, mitte tagumikutunde järgi, et vältida ruumilisest segadusest tekkivaid vigu. Seetõttu on väga oluline disainida hea kasutajaliides ja sellele tuleb pöörata veel rohkem tähelepanu kui mehitatud juhikabiini kasutajaliidesele. Paljudes meie olemasolevates süsteemides ei ole seda tehtud. On arvatud, et see on mehitamata süsteem ja me ei pea muretsema hea kasutajaliidese pärast. Me saame teha palju täiustusi, et integreerida see informatsioon efektiivsemalt. Näiteks on võimalik teha ette ennustavaid kuvareid, et vältida ajalist viivitust. Me võime lisada täiendavaid sensoorseid märguandeid, et kompenseerida auditoorsete märguannete kadu. See ei ole ülesanne ainult visuaalse süsteemi arendamisele, vaid nõuab ka väga head kasutajaliidese disaini.

Millised situatsiooniteadlikkuse alaseid proovikive õhuväes veel on?

Üks teema, millest me juba rääkinud oleme, on autonoomia. Näiteks me uurime võimalusi, kuidas täiustada autonoomiat UAV-des, et need oleksid võimelised tegema rohkem rikete enesediagnostikat või tegutsema edasi ka sidekatkestuste korral. Aga autonoomia võib ka vähendada situatsiooniteadlikkust, kui see lülitab inimesed protsessist välja ja nad ei tea, mida seade teeb. Üks oluline eesmärk on kindlustada süsteemidele autonoomsete võimete lisamine selliselt, et me säilitame inimeste olukorrateadlikkuse. Täiustatud inimeste ja autonoomsete süsteemide sünergia on võtmetähtsusega, sest ma arvan, et need süsteemid ei muutu kunagi täiesti autonoomseteks. Inimesed võivad olla oluline osa sellest protsessist ja autonoomia täiustamise kavandamine saab olema kriitilise tähtsusega.

Millisteks tehnoloogilisteks katsumusteks peaks iga võitleja tulevikus valmistuma ja kuidas nendest jagu saada?

Ma arvan, et siin on võtmesõna reageerimiskiirus. Me peame olema kõigeks valmis ja me ei saa oodata, et me peame ainult ühte tüüpi lahinguid või oleme mingites kindlates olukordades. Tehnoloogilised muutused võivad olla kiired, olukorrad, kuhu me võime sattuda, võivad olla väga erinevad, tehnoloogiad, millega me peame tegutsema, võivad olla erinevad. Ma arvan, et meil tuleb pöörata tähelepanu sellele, kuidas õpetada välja sõdureid, kes on kohanemisvõimelised ja me peame võimaldama neil kasutada erinevate keeruliste ja muutuvate olukordade lahendamiseks ka oma leidlikkust.

Kuidas seda saavutada?

Ma arvan, et oma roll on siin nii väljaõppel kui ka tegutsemisviisidel ja protseduuridel. Kas me anname neile võimu sellises stsenaariumis tegutseda või me ütleme, et tuleb jälgida teatud protseduure, kui need protseduurid ei ole kakskümmend aastat muutunud ega ole enam sobilikud. Seega on väga oluline, kui palju võimu ja volitusi me anname. Meie staabiülem kindral Welsh ütleb, et iga õhuväelane on novaator ja ta tõesti usub, et see on oluline. Igale õhuväelasele, olenemata auastmest, tuleb anda julgust olla probleemide lahendamisel innovatiivne selleks, et ta oleks efektiivne.

Kas te võiksite tuua mõned näited uutest ja põnevatest teemadest, mida te praegu õhuväes uurite?

Oleme rääkinud juba paljust: me oleme rääkinud kübervaldkonnast, oleme rääkinud autonoomsetest süsteemidest, süsteemiinformatsiooni integreerimisest, me oleme rääkinud natuke ülehelikiirusest ja suunatud energiast. Need on mõned võtmeteemad. Me uurime ka uusi materjalitehnoloogiaid, näiteks nanomaterjale, mis võimaldavad paljusid tegevusi.

Mis otstarbeks te nanomaterjale kasutate?

Miniaturiseerimine võimaldab meil teha unikaalseid asju. Ma toon ühe näite. Me uurime täiustatud andureid, mille abil me saame teada, kui hästi saab inimene süsteemi osana (näiteks hävitajas) hakkama. Me jälgime paljusid aspekte, aga me ei saa väga hästi kontrollida inimest selle süsteemi osana. Miniaturiseerimise abil on loodud andurid, mis mahuksid plaastrile. Selle saab panna sõdurile külge ja nii saab jälgida näiteks tema vererõhku, südamelööke või hapniku küllastust ehk paljusid näitajaid, mida saab kasutada tagasisideks.

Nõnda saame teada, kui kellelgi on mingi häda või häire, kas see vajab meedikute sekkumist või on inimene liigses stressis ja ta vajab süsteemilt täiendavat tuge. Seeläbi saab ennetada õhusõidukite õnnetusi, mis juhtuvad siis, kui piloot kaotab teadvuse kas gravitatsioonijõudude mõju või hapnikuvaeguse tõttu. Andurite miniaturiseerimist on võimaldanud just nanotehnoloogia. Seadmed, mis võisid kunagi olla külmkapi suurused, mahuvad nüüd plaastrile.

Möödunud aastal tegi eduka katselennu X-51A Waverider. Millised on sellise õhuki praktilised rakendusvõimalused?

Ma olen sellest rääkinud juba pikka aega. X-51 projektiga tõestasid nad esmalt teooriat, et on võimalik tegutseda kiirustel üle mach 5 ehk siis erakordselt suurtel kiirustel. Põhimõtteliselt võimaldab see võtta relvasüsteemi ja pikendada selle tegutsemisulatust, et tegeleda A2AD tehnoloogiatega, mis on viinud meid lahinguväljast väga kaugele.

Kas suunatud energiarelvad põhinevad heli ja laserite kasutamisel?

Kuigi mõningaid asju tehakse ka suurel võimsusel töötavatega mikrolainetega, on suurem osa sellest lasertehnoloogia. See võimaldab suuremat täpsust – pommid on üsna laialdase mõjuga ja purustavad suuri alasid, aga laseriga saab tabada sihtmärki palju täpsemalt. Laseri eelis on ka n-ö suure mahtuvusega salved. Kui tänapäeva hävitajal võib olla ainult viis või kuus relva, siis laseriga võib tabada sadu sihtmärke, kasutades selleks piiratud energiahulka.

Kas ülemäärane sõltuvus tehnoloogiast on ohtlik?

See võib kindlasti ohtlik olla. Kui kavandame mingit süsteemi, siis üks küsimus, mida ma alati küsin, on et mida me teeme, kui see peaks üles ütlema. Kas meil on vajalikud vahendid ja tööriistad, et me saaksime täita selle ülesande ka käsitsi? Selline vajadus võib alati tekkida. Lahinguväljal on sada asja, mis võivad valesti minna – tehnika võib üles ütelda, akud võivad tühjaks saada, seade võib ära kaduda – liiga palju asju võib juhtuda. Seega ma tahan veenduda, et kui süsteem ütleb üles, on olemas võimalus lahendada olukord nii-öelda käsitsi ning teada, kuidas seda teha ja kuidas minna edasi.