haku: @author Roponen, Juho / yhteensä: 2
viite: 1 / 2
« edellinen | seuraava »
| Tekijä: | Roponen, Juho |
| Työn nimi: | Simulating artillery fire in forest environment |
| Epäsuoran tulen mallintaminen metsämaastossa | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2015 |
| Sivut: | v + 58 Kieli: eng |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Perustieteiden korkeakoulu |
| Oppiaine: | Systeemi- ja operaatiotutkimus (F3008) |
| Valvoja: | Salo, Ahti |
| Ohjaaja: | Åkesson, Bernt |
| Elektroninen julkaisu: | http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201504082239 |
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 2795 | Arkisto |
| Avainsanat: | military modeling indirect fire artillery mortars forest damage estimation taistelumallinnus epäsuora tuli tykistö kranaatinheittimistö vaikutuslaskenta |
| Tiivistelmä (fin): | Tykistön ja kranaatinheittimistön epäsuora tuli on voimakkaimpia Suomen maavoimien käytössä olevia aseita. Epäsuoran tulen tehokas käyttö vaatii mahdollisimman tarkkaa informaatiota tulen tehosta erilaisia kohteita vastaan. Taistelumallinnus on yksi tapa saada tietoa päätöksenteon tueksi. Suuri osa Suomen pinta-alasta on metsän peitossa. Metsällä on myös merkittävä vaikutus epäsuoran tulen tehoon. Tällä hetkellä Puolustusvoimilla ei kuitenkaan ole käytössään taistelumallia, joka pystyisi huomioimaan puuston vaikutuksen epäsuoraan tuleen. Tämän työn tarkoituksena on kehittää matemaattinen malli, jolla ennustaa tykistön ja heittimistön kranaattien räjähdyskorkeuksia metsämaastossa. Kun räjähdyskorkeuksien jakauma on tunnettu, voidaan sitä käyttää parantamaan operaatioanalyysityökalu Sandiksen epäsuoran tulen vaikutuslaskennan tarkkuutta Suomalaisissa metsäolosuhteissa. Työssä esitellään fysikaalinen matemaattinen malli, jolla voidaan estimoida kranaattien räjähdyskorkeuksien jakaumaa erilaisissa metsissä. Työssä myös esitellään kuinka metsäkohtainen laskentaan voidaan suorittaa käyttäen ainoastaan parametreja, jotka ovat julkisesti saatavilla Metlan metsädatatietokannasta tai suoraan johdettavissa sieltä löytyvistä parametreista. Koska metsätietokanta kattaa koko Suomen, on mallia mahdollista käyttää helposti tykistön tulen vaikutuksen laskentaan millä tahansa etukäteen tiedossa olevalla alueella Suomen alueella. Itse matemaattinen malli ei kuitenkaan ole mitenkään sidottu metsätietokannan parametreihin, joten se on myös helposti sovellettavissa myös käytettäväksi tilanteissa, joissa saatavilla on erimuotoista metsädataa tai tutkittavana on jopa täysin suomalaisista metsistä eroava metsä tai viidakko. Matemaattisen mallin validointia varten tuotettiin testiohjelma, jolla laskettiin, millaista vahinkoa tykistö- tai heitinisku tekee jalkaväkimaaleihin erilaisissa Suomelle tyypillisissä metsissä. Laskennan tuloksia verrattiin kirjallisista lähteistä löytyviin koeammunnan tuloksiin. Nämä testilaskennat osoittivat, että mallin tuottamat tulokset näyttävät vastaavan koeammuntojen tuloksia. Malli myös tuottaa tarkempia tuloksia kuin puuston vaikutuksen jättäminen kokonaan huomioimatta. Kaikkein suurimmat erot syntyivät matalilla ammuksen tulokulmilla, jolloin maaliin koituvat tappiot olivat jopa puolitoistakertaiset, kun puuston vaikutus otettiin huomioon. Täten malli näyttää toimivan, ja sillä voidaan saavuttaa huomattavia parannuksia epäsuoran tulen vaikutuslaskennan tarkkuuteen metsämaastossa. |
| Tiivistelmä (eng): | Indirect fire provided by artillery and mortars is one of the most powerful weapons available to Finnish Army. Effective use of indirect fire requires as accurate as possible information about its effects on different targets. Military modeling is one possible way of obtaining information that can be used to support decision making. Large percentage of Finland is covered in forest. Forest also affects significantly on the effectiveness of indirect fire. At the moment Finnish Defense Forces do not have a simulation model that could accurately estimate the effect that the forest covering has. The purpose of this thesis is to produce a mathematical model that can estimate the height distribution of air bursts when indirect fire is used against a target that is inside forest. When the probability distribution of airburst locations is known, it can be used to improve the accuracy of the indirect fire model of the operations analysis tool Sandis. This thesis presents a physics based mathematical model that can be used to estimate the probability distribution of air burst locations in different forest environments. Also presented is how the parameters required by the model can be derived from publicly available data offered by Metla. Because the forest data covers whole Finland, it is easy to use the model for calculating the effects of artillery fire in any known location within the country. However, the mathematical model itself is not depending on the forest data offered by Metla. Thus, it can be extended to handle different types of forest data or entirely different types of forests or jungles. To validate the mathematical model a test program was created. It was used to calculate damage caused by artillery and mortar strikes to prone soldier targets in a typical Finnish forest environment. The results were then compared to field test data found in literature. The testing revealed that the model's results seem similar to those produced by artillery field tests. The model also produces more accurate results than simply ignoring the forest cover. The benefits of using the model were greatest when the angle of fall of artillery shells was low. On very low angles of fall the difference in casualties sustained by the soldier targets was as much as 50% higher when the forest cover was taken into account. The model presented in this thesis seems to work as intended, and it can be used to significantly improve the accuracy of damage estimations of indirect fire in forest environment. |
| ED: | 2015-04-19 |
INSSI tietueen numero: 51099
+ lisää koriin
« edellinen | seuraava »
INSSI