Noggrannhet vid målinmätning : Analys av ett eldledningsinstrument med förbättringsförslag

• Main Author: Ingelshed, Anders
• Format: Others
• Language: Swedish
• Published: KTH, Maskinkonstruktion (Inst.) 2009
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-99476

This Master Thesis has been conducted as an assignment of the Swedish Defence Material Administration and the Swedish Armed Forces and aims to examine the Target Location Error (TLE) of a Forward Observer System. The targeting accuracy of the system is vital if the system is to be used as a sensor for precision munitions. The analyzed system, EOI (FOI 2000), was delivered to the Swedish Armed Forces in 2007. The targeting sequence starts with deciding the position of the system with a GPS-receiver, continues with methods where the north direction is settled and ends by measuring the distance, direction and elevation to the target. When all parameters have been measured the system calculates the position of the target. The calculated co-ordinates are rarely consistent with the true co-ordinates because of parameter measuring errors. The combined measuring errors of the parameters are used to calculate the TLE of the system. Besides the measured parameters the operator’s handling of the system also affects the accuracy and these factors are more difficult to evaluate. A reproducible test method is presented where all measuring parameters are documented. The method is used during field tests of the EOI in co-operation with the Swedish Artillery School. The data from the tests is analyzed and the TLE of various configurations of the system has been computed, both in field and in urban environments. All the targeting parameters have been examined to find means to lower the TLE and some possible improvements have been identified. Some of the conclusions are that the EOI correctly used has sufficient accuracy to be used for precision targeting and if the distance measuring resolution was improved, the accuracy would improve even more. However, reliable north finding methods must be used to guarantee this accuracy. Bad operator handling and functional errors of vital components could also cause insufficient accuracy. Introducing tests to certificate the operators and implementing new functioning tests to the direction measurement component could address these problems. The presented recommendations to improve targeting are divided into three categories, hardware, functions and operating methods to be implemented by the Armed Forces. === Detta examensarbete har utförts på uppdrag av Försvarets materielverk samt Försvarsmakten och syftar till att undersöka noggrannheten, Target Location Error, vid inmätning av mål med eldledningsinstrument. Noggrannhet i målinmätningen är viktigt för att kunna använda systemet vid precisionsbekämpning av enskilda mål. Systemet som analyserats benämns i Sverige EOI (Eldlednings- och ObservationsInstrument) och slutlevererades till Försvarsmakten 2007. Vid målinmätning används först en GPS-mottagare för att ta fram systemets egenposition, därefter måste systemet med någon metod få ut en referensriktning mot norr och slutligen mäts målet in genom att riktningen, avståndet och höjdvinkeln bestäms. När alla parametrar är bestämda beräknas målets position av systemet. Den beräknade målpositionen överensstämmer sällan exakt med målets sanna koordinater på grund av inmätningsfel hos parametrarna. För att bestämma den totala inmätningsnoggrannheten måste dessa inmätningsfel analyseras. Utöver dessa parametrar beror även inmätningens precision på operatörens handhavande vilket är svårare att utvärdera. En repeterbar provmetodik har tagits fram där samtliga ingående parametrar dokumenterats. Metoden har använts vid olika praktiska prov som genomförts i samarbete med Artilleriets Stridsskola i Boden. Provdata har efter proven analyserats och systemets noggrannhet för olika systemkonfigurationer har bestämts både i bebyggelse och på övningsfält. För att minska målinmätningsfelet har alla ingående inmätningsparametrar undersökts vilket har lett till att ett antal förslag till förbättringar identifierats. Några av slutsatserna i rapporten är att systemet rätt använt är tillräckligt noggrant för att kunna användas vid målinmätning för precisionsbekämpning samt att måluttaget skulle förbättras ytterligare om eldledningsinstrumentets avståndsupplösning ökar. För detta krävs dock en tillräckligt noggrann metod, som exempelvis användning en gyrokompass, vid fastställande av referensriktning mot norr. För att undvika felaktigt handhavande samt felfunktioner på viktiga delar i systemet som orsakar sämre noggrannhet föreslås en provmetodik för certifiering av operatörer samt införande av funktionskontroller av riktningsgivaren. Förbättringsförslagen struktureras i tre kategorier, hårdvara, funktioner och användningsmetodik. Förslagen presenteras som rekommendationer för att ytterligare öka systemets inmätningsnoggannhet.