Kenttätykistön erikoisampumatarvikkeiden käyttö suomalaisissa olosuhteissa

Nykypäivän taistelukentällä käytettävä taisteluvälinemateriaalin on oltava kustannustehokasta. Entistä pienempien joukkojen on taisteltava laajalla alueella ja valmistauduttava vaikuttamaan viholliseen myös syvyydessä. Materiaali ja kalusto erikoistuvat saavuttaakseen mahdollisimman suurta tehoa ja tuhoa tietyissä maaleissa. Tykistön tehtävinä ovat edelleen vastatykistötoiminta, torjuntatuli sekä joukkojen lähituki. Tykistöjärjestelmien merkitys kokonaistulivoiman aikaansaamisessa pysyy ennallaan muun muassa sen monipuolisen käytettävyyden, tehokkuuden ja nopean reagointikyvyn ansiosta. Tykistöasejärjestelmillä halutaan vaikuttaa yhä syvemmälle vihollisen ryhmitykseen. Kasvaneen ampumaetäisyyden johdosta on tarvetta varustaa ampumatarvikkeet ohjausominaisuuksilla. Vihollinen on suojautunut kevyesti panssaroituihin ajoneuvoihin tai liikkuu jalan. Tutkimuksen tarkoitus on esitellä eri erikoisampumatarvikkeiden käyttötehokkuutta tiettyjä maaleja vastaan tietyissä suomalaisissa olosuhteissa. Erikoisampumatarvikkeina käsitellään kenttätykistön erikoisampumatarvikkeita. Erikoisampumatarvikkeisiin luetaan valaisu-, savutus- ja kuorma-ammukset sekä ohjautuvat ja ohjattavat ammukset. Tutkimuksessa ei käsitellä raketinheittimistön tai kranaatinheittimistön ampumatarvikkeita eikä NBC (Nuclear Biological Chemical)-ampumatarvikkeita. Tutkimuksesta on jätetty pois ampumatarvikkeet, joilla on mittausominaisuuksia tai ovat muotoilunsa ansiosta suunniteltu saavuttamaan pidempiä ampumaetäisyyksiä. GPS-ohjautuvia ampumatarvikkeita käsiteltäessä tarkastellaan vain yhdysvaltalaista Global Positioning System:iin tukeutuvaa järjestelmää. Eurooppalaista GALILEO Positioning System:iä ja venäläistä Global Navigation System:iä (GLONASS) ei ole tarkasteltu. Nykyajan ampumatarviketeollisuudessa yleisimpänä kenttätykistön kaliiperina on 155 millimetrin ampumatarvikkeet. Tälle kaliiperille löytyy suurin valikoima erilaisia ampumatarvikkeita. Tutkimuksessa on siksi tarkasteltu vain tälle kaliiperille valmistettuja ampumatarvikkeita. Maalilla tarkoitetaan tutkimuksessa esitettyjä yleispäteviä kenttätykistön maaleja. Tutkimusmenetelmänä on kartoittava ja kuvaileva asiakirjatutkimus. Tiedot on analysoitu ja johtopäätökset tehty lähinnä teknisestä näkökulmasta. Kaikki tutkimuksessa käytetyt lähteet on verrattu ainakin yhteen muuhun lähteeseen, mahdollisimman suuren totuudenmukaisuuden saavuttamiseksi. Tutkija on pyrkinyt vähentämään lähteiden määrää ja täten käyttämään mahdollisimman laadukkaita lähteitä. Tutkimuksen pääkysymykset ovat: Mitkä kenttätykistön erikoisampumatarvikkeet ovat käytännöllisimmät mitäkin maalia kohti? Miten suomalaiset olosuhteet vaikuttavat mihinkin erikoisampumatarvikkeeseen? Saavuttaakseen pääkysymyksiin vastauksen on tutkija käsitellyt seuraavia alakysymyksiä: Millä tavalla erikoisampumatarvikkeet toimivat? Mihin tarkoitukseen ne ovat suunniteltuja? Mihin maaliin on mikäkin erikoisampumatarvike suunniteltu?

Untersuchungen zu Controlled Traffic Farming und satellitenbasierten Lenksystemen

Diese Arbeit behandelt Controlled Traffic Farming (CTF) Anbausysteme, bei denen für alle Arbeitsgänge satellitengesteuert immer dieselben Fahrspuren benutzt werden. Lässt sich mit CTF die Belastung des Bodens verringern und die Effizienz von Direktsaat-Anbausystemen steigern? Neben agronomischen und bodenphysikalischen Parametern wurden Auswirkungen von Lenksystemen und Umsetzungsmöglichkeiten von CTF in die Praxis untersucht. Die Analyse einer CTF-Umsetzung unter europäischen Bedingungen mit der Verwendung von Standardmaschinen zeigte, dass sich CTF-Anbausysteme mit den heute zur Verfügung stehenden Maschinen für Dauergrünland, Mähdruschfrüchte und Mais auf kleiner und grösser strukturierten Flächen relativ einfach mechanisieren lassen. Bei Zuckerrüben und Kartoffeln können Kompromisse notwendig sein. Generell erfordern CTF-Anbausysteme eine sorgfältige Planung und Umsetzung in die Praxis. Im dreijährigen Feldversuch (Winterweizen, Wintergerste, Kunstwiese mit Kleegrasmischung) auf einem Lehmboden wurde CTF-Direktsaat mit konventionell zufällig befahrenen Direktsaat- und Pflugverfahren verglichen. Unter CTF zeigte sich eine Differenzierung der nicht, gering und intensiv befahrenen Varianten. Auf dem vorliegenden kompakten Boden mit 1150 mm Jahresniederschlag waren die Unterschiede zwischen den nicht befahrenen Flächen und den mit niedrigem Kontaktflächendruck befahrenen Flächen eher gering. In den nicht befahrenen Flächen entwickelten Eindringwiderstand und Kohlendioxidgehalt der Bodenluft nach drei Jahren signifikant bessere Werte. Bodendichte und Porosität zeigten hingegen keinen eindeutig interpretierbaren Trend. Aufgrund teils suboptimaler Feldaufgänge liess sich keine generelle agronomische Tendenz ableiten. Die intensive Befahrung der Pflegefahrgassen zeigte allerdings klar negative bodenkundliche und planzenbauliche Auswirkungen. Es bietet sich daher an, vor allem für Pflegearbeiten permanent dieselben Fahrspuren zu nutzen. In der Untersuchung zu den Auswirkungen von Lenksystemen zeigten sich signifikante Vorteile von Lenksystemen in einer Verminderung der Fahrerbelastung und einer höheren Lenkgenauigkeit vor allem bei grossen Arbeitsbreiten ohne Spuranreisser. Die meisten anderen Messparameter waren mit Lenksystem leicht vorteilhafter als ohne, unterschieden sich aber nicht signifikant voneinander. Fahrer und naturräumliche Gegebenheiten wie die Schlagform hatten einen wesentlich grösseren Einfluss. Gesamthaft betrachtet erweitert CTF in Kombination mit weiteren Bodenschutzmass-nahmen die Möglichkeiten, Bodenverdichtungen zu vermeiden, den Bedarf an energieintensiver Bodenlocke-rung zu reduzieren und die Entwicklung einer stabileren Bodenstruktur mit höherer Tragfähigkeit zu fördern. Zusammen mit einer an Kultur und Anbausystem angepassten Saatbettbereitung und den in geraden Reihen einfacher durchführbaren mechanischen Pflegemassnahmen ergeben sich gute Voraussetzungen für die Gestaltung agronomisch leistungsfähiger und ökologisch nachhaltiger Anbausysteme.

An earth-system prediction initiative for the twenty-first century

The necessity and benefits for establishing the international Earth-system Prediction Initiative (EPI) are discussed by scientists associated with the World Meteorological Organization (WMO) World Weather Research Programme (WWRP), World Climate Research Programme (WCRP), International Geosphere–Biosphere Programme (IGBP), Global Climate Observing System (GCOS), and natural-hazards and socioeconomic communities. The proposed initiative will provide research and services to accelerate advances in weather, climate, and Earth system prediction and the use of this information by global societies. It will build upon the WMO, the Group on Earth Observations (GEO), the Global Earth Observation System of Systems (GEOSS) and the International Council for Science (ICSU) to coordinate the effort across the weather, climate, Earth system, natural-hazards, and socioeconomic disciplines. It will require (i) advanced high-performance computing facilities, supporting a worldwide network of research and operational modeling centers, and early warning systems; (ii) science, technology, and education projects to enhance knowledge, awareness, and utilization of weather, climate, environmental, and socioeconomic information; (iii) investments in maintaining existing and developing new observational capabilities; and (iv) infrastructure to transition achievements into operational products and services.

Towards forecasting and mitigating ionospheric scintillation effects on GNSS

The effect of the ionosphere on the signals of Global Navigation Satellite Systems (GNSS), such as the Global Positionig System (GPS) and the proposed European Galileo, is dependent on the ionospheric electron density, given by its Total Electron Content (TEC). Ionospheric time-varying density irregularities may cause scintillations, which are fluctuations in phase and amplitude of the signals. Scintillations occur more often at equatorial and high latitudes. They can degrade navigation and positioning accuracy and may cause loss of signal tracking, disrupting safety-critical applications, such as marine navigation and civil aviation. This paper addresses the results of initial research carried out on two fronts that are relevant to GNSS users if they are to counter ionospheric scintillations, i.e. forecasting and mitigating their effects. On the forecasting front, the dynamics of scintillation occurrence were analysed during the severe ionospheric storm that took place on the evening of 30 October 2003, using data from a network of GPS Ionospheric Scintillation and TEC Monitor (GISTM) receivers set up in Northern Europe. Previous results [1] indicated that GPS scintillations in that region can originate from ionospheric plasma structures from the American sector. In this paper we describe experiments that enabled confirmation of those findings. On the mitigation front we used the variance of the output error of the GPS receiver DLL (Delay Locked Loop) to modify the least squares stochastic model applied by an ordinary receiver to compute position. This error was modelled according to [2], as a function of the S4 amplitude scintillation index measured by the GISTM receivers. An improvement of up to 21% in relative positioning accuracy was achieved with this technnique.

Influência da combinação de dados GPS e GLONASS no georreferenciamento de imóveis rurais

The land question has been a widely discussed topic in Brazil, regarding land tenure. Law No. 10.267/01 was a major breakthrough for the agrarian issue. Since then on all rural properties must be georeferenced to the Brazilian Geodetic System (BGS). Therefore, satellite positioning and conventional methods are extensively used. Changes have been occurring in satellite positioning systems due to the addition of new signals in GPS (Global System Positioning), restructuring of GLONASS (Global Orbiting Navigation Satellite System), and the new systems like Galileo and Compass as well. To evaluate the effects of combining GPS and GLONASS data, several batches of processings were performed on different configurations. The data processing was performed to determine the coordinates of points of basic support and those materializing the neighborhood of the rural properties. As a result, it was found that the use of accurate ephemeris in transporting coordinates to support points has no significant influence, since transportation with broadcast ephemeris also meets the accuracy requirements for the Standard Technique for Georreferencing Rural Properties. On the other hand, when GPS and GLONASS data were used, such combination provides the best results. In the case of neighboring points, the use of GPS and GLONASS data is also recommended because such data meet the precision requirement and showed better results than those from where data were processed separately.

Grade ionosférica para aplicações em posicionamento e navegação com GNSS

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Recebimento de dados GNSS via Internet em RTCM 3 e conversão para RINEX utilizando a plataforma J2ME

Changes are occurring worldwide, including the area of positioning using Global Navigation Satellite Systems in mobile devices such as mobile phones or laptops. This is due to the great improvement and availability of Internet services to these mobile devices. The accuracy and speed of data transmission for these devices makes the technology of sending / receiving data via an internet targeted for optimization. The optimization could allow obtaining, in real-time, coordinates (latitude, longitude and altitude) of suitable quality for users of GPS (Global Positioning System) devices that have wireless Internet access, such as those used to control the eet, locomotion, navigation, agriculture, etc. . The use of the protocol NTRIP (Networked Transport of RTCM via Internet Protocol) in GPS applications is growing every day. Applications are available in C, which creates an opportunity for development with a focus on multiplatform environments. In this context, we propose an application, implemented in a multiplatform environment and the use of NTRIP, able to run on a mobile device for receiving GNSS data

Análise da cintilação ionosférica no Brasil empregando GNSS e técnicas de mineração e visualização de dados

Pós-graduação em Ciências Cartográficas - FCT

The Global Paleomonsoon as seen through speleothem records from Asia and the Americas

The regional monsoons of the world have long been viewed as seasonal atmospheric circulation reversal-analogous to a thermally-driven land-sea breeze on a continental scale. This conventional view of monsoons is now being integrated at a global scale and accordingly, a new paradigm has emerged which considers regional monsoons to be manifestations of global-scale seasonal changes in response to overturning of atmospheric circulation in the tropics and subtropics, and henceforth, interactive components of a singular Global Monsoon (GM) system. The paleoclimate community, however, tends to view 'paleomonsoon' (PM), largely in terms of regional circulation phenomena. In the past decade, many high-quality speleothem oxygen isotope (delta O-18) records have been established from the Asian Monsoon and the South American Monsoon regions that primarily reflect changes in the integrated intensities of monsoons on orbital-to-decadal timescales. With the emergence of these high-resolution and absolute-dated records from both sides of the Equator, it is now possible to test a concept of the 'Global-Paleo-Monsoon' (GPM) on a wide-range of timescales. Here we present a comprehensive synthesis of globally-distributed speleothem delta O-18 records and highlight three aspects of the GPM that are comparable to the modern GM: (1) the GPM intensity swings on different timescales; (2) their global extent; and (3) an anti-phased inter-hemispheric relationship between the Asian and South American monsoon systems on a wide range of timescales.

Enabling Techniques and Algorithms for Integrated Communication and Navigation Satellite Systems

This thesis presents the outcomes of my Ph.D. course in telecommunications engineering. The focus of my research has been on Global Navigation Satellite Systems (GNSS) and in particular on the design of aiding schemes operating both at position and physical level and the evaluation of their feasibility and advantages. Assistance techniques at the position level are considered to enhance receiver availability in challenging scenarios where satellite visibility is limited. Novel positioning techniques relying on peer-to-peer interaction and exchange of information are thus introduced. More specifically two different techniques are proposed: the Pseudorange Sharing Algorithm (PSA), based on the exchange of GNSS data, that allows to obtain coarse positioning where the user has scarce satellite visibility, and the Hybrid approach, which also permits to improve the accuracy of the positioning solution. At the physical level, aiding schemes are investigated to improve the receiver’s ability to synchronize with satellite signals. An innovative code acquisition strategy for dual-band receivers, the Cross-Band Aiding (CBA) technique, is introduced to speed-up initial synchronization by exploiting the exchange of time references between the two bands. In addition vector configurations for code tracking are analyzed and their feedback generation process thoroughly investigated.

Titanate-based paraelectric glass-ceramics for applications in GHz electronics

Das Gebiet der drahtlosen Kommunikationsanwendungen befindet sich in einem permanenten Entwicklungsprozess (Mobilfunkstandards: GSM/UMTS/LTE/5G, glo-bale Navigationssatellitensysteme (GNSS): GPS, GLONASS, Galileo, Beidou) zu immer höheren Datenraten und zunehmender Miniaturisierung, woraus ein hoher Bedarf für neue, optimierte Hochfrequenzmaterialien resultiert. Diese Entwicklung zeigt sich besonders in den letzten Jahren in der zunehmenden Entwicklung und Anzahl von Smartphones, welche verschiedene Technologien mit unterschiedlichen Arbeitsfrequenzen innerhalb eines Geräts kombinieren (data: 1G-4G, GPS, WLAN, Bluetooth). Die für zukünftige Technologien (z.B. 5G) benötigte Performance-steigerung kann durch die Verwendung von auf MIMO basierenden Antennensystemen realisiert werden (multiple-input & multiple-output, gesteuerte Kombination von mehreren Antennen) für welche auf dielectric Loading basierende Technologien als eine der vielversprechendsten Implementierungslösungen angesehen werden. rnDas Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung einer geeigneten paraelektrischen Glaskeramik ($varepsilon_{r}$ > 20, $Qf$ > 5000 GHz, |$tau_f$| < 20 ppm/K; im GHz Frequenzbe-reich) im $mathrm{La_{2}O_{3}}$-$mathrm{TiO_{2}}$-$mathrm{SiO_{2}}$-$mathrm{B_{2}O_{3}}$-System für auf dielectric Loading basierende Mobilfunkkommunikationstechnologien als Alternative zu existierenden kommerziell genutzten Sinterkeramiken. Der Fokus lag hierbei auf der Frage, wie die makroskopi-schen dielektrischen Eigenschaften der Glaskeramik mit ihrer Mikrostruktur korreliert bzw. modifiziert werden können. Es konnte gezeigt werden, dass die dielektrischen Materialanforderungen durch das untersuchte System erfüllt werden und dass auf Glaskeramik basierende Dielektrika weitere vorteilhafte nichtelektro-nische Eigenschaften gegenüber gesinterten Keramiken besitzen, womit dielektrische Glaskeramiken durchaus als geeignete Alternative angesehen werden können. rnEin stabiles Grünglas mit minimalen Glasbildneranteil wurde entwickelt und die chemische Zusammensetzung bezüglich Entglasung und Redoxinstabilitäten optimiert. Geeignete Dotierungen für dielektrisch verlustarme $mathrm{TiO_{2}}$-haltige Glaskeramiken wurden identifiziert.rnDer Einfluss der Schmelzbedingungen auf die Keimbildung wurde untersucht und der Keramisierungsprozess auf einen maximalen Anteil der gewünschten Kristallphasen optimiert um optimale dielektrische Eigenschaften zu erhalten. Die mikroskopische Struktur der Glaskeramiken wurde analysiert und ihr Einfluss auf die makroskopischen dielektrischen Eigenschaften bestimmt. Die Hochfrequenzverlustmechanismen wurden untersucht und Antennen-Prototypenserien wurden analysiert um die Eignung von auf Glaskeramik basierenden Dielektrika für die Verwendung in dielectric Loading Anwendungen zu zeigen.

Global Reuse and Optimal Waste Policy

Electronic waste generated from the consumption of durable goods in developed countries is often exported to underdeveloped countries for reuse, recycling and disposal with unfortunate environmental consequences. The lack of efficient disposal policies within developing nations coupled with global free trade agreements make it difficult for consumers to internalize these costs. This paper develops a two-country model, one economically developed and the other underdeveloped, to solve for optimal tax policies necessary to achieve the efficient allocation of economic resources in an economy with a durable good available for global reuse without policy measures in the underdeveloped country. A tax in the developed country on purchases of the new durable good combined with a waste tax set below the domestic external cost of disposal is sufficient for global efficiency. The implication of allowing free global trade in electronic waste is also examined, where optimal policy resembles a global deposit-refund system.

Observing Biogeochemical Cycles at Global Scales With Profiling Floats and Gliders Prospects for a Global Array

Chemical and biological sensor technologies have advanced rapidly in the past five years. Sensors that require low power and operate for multiple years are now available for oxygen, nitrate, and a variety of bio-optical properties that serve as proxies for important components of the carbon cycle (e.g., particulate organic carbon). These sensors have all been deployed successfully for long periods, in some cases more than three years, on platforms such as profiling floats or gliders. Technologies for pH, pCO(2), and particulate inorganic carbon are maturing rapidly as well. These sensors could serve as the enabling technology for a global biogeochemical observing system that might operate on a scale comparable to the current Argo array. Here, we review the scientific motivation and the prospects for a global observing system for ocean biogeochemistry.