University of Twente Student Theses

Login

Cross Country Mobility voorspellingen: Verplaatsen in het onbekende.

Kerkdijk, H.A. (2013) Cross Country Mobility voorspellingen: Verplaatsen in het onbekende.

[img] PDF
13MB
Abstract:Kennis van het terrein van optreden is essentieel voor een militair commandant. Zonder verdere inlichtingen is hij beperkt tot het gebruik van bestaande en bekende wegen. Dit gaat ten koste van de voorspelbaarheid van de militaire actie. Ook wanneer een voertuig, of meerdere voertuigen, van punt A naar B moeten verplaatsten is het van belang kennis te hebben van het terrein waarover plaatst moet worden. Naast kennis van het terrein zijn ook de eigenschappen en capaciteiten van het betrokken voertuig relevant. Op basis van deze gegevens kan een voorspelling gedaan worden over het vermogen van het voertuig om door het betreffende terrein te verplaatsen. Een dergelijke voorspelling wordt een Cross Country Mobility (CCM) voorspelling genoemd. Informatie Een CCM voorspelling is afhankelijk van de factoren: terreinkarakteristieken, voertuigeigenschappen en de invloed die het terrein op het presteren van het voertuig heeft. Deze drie factoren zijn onder te verdelen in verschillende subfactoren. Tabel 1 (Sub-) factoren Terreinkarakteristieken Voertuigeigenschappen Invloed van het terrein op het voertuig Bodem m.b.t. bodembegaanbaarheid Kleef/Slip Geometrie m.b.t. het terrein Wegzakken Vegetatie m.b.t. het verplaatsen Gladheid Hindernissen Wanneer men over informatie beschikt over deze subfactoren kan men een CCM voorspelling geven. Informatie voor de verschillende subfactoren kan op verschillende manieren worden verkregen. In dit onderzoek wordt er vanuit gegaan dat men zich niet fysiek in het terrein kan bevinden. Hierdoor zullen moeten worden gedaan op basis van remote sensing. Remote sensing is een techniek waarbij metingen gedaan worden in het elektromagnetisch spectrum. De metingen kunnen gedaan worden door sensoren van een platform in de lucht of ruimte. In dit onderzoek wordt gekeken naar de mogelijkheid van toepassing remote sensing techniek voor het bepalen van de genoemde terrein gerelateerde subfactoren. De volgende remote sensing technieken zijn meegenomen in dit onderzoek: - Luchtfotografie; - Multi spectrale scanners; - Hyper spectrale scanners; - Radar; - Gamma straling; - Laser scanner. De mate van de kwaliteit van verkregen informatie middels de hierboven genoemde remote sensing technieken kan worden beoordeeld aan de hand van een drietal typen resoluties: - Ruimtelijke resolutie geeft de pixelgrootte van het verkregen beeld; - Spectrale resolutie bepaalt de mate waarin verschillende materie van elkaar onderscheiden kan worden; - Meetfrequentie geeft aan hoeveel tijd er tussen metingen zit. De voertuigeigenschappen kunnen worden verkregen van de fabrikant, eventueel aangevuld vanuit databases zoals Janes (Janes, 2012) of door middel van veldtesten. Modellen In de loop der jaren zijn er verschillende modellen ontwikkeld voor het bepalen van een terreinbegaanbaarheidsvoorspelling. Uit de analyse van de beschikbare modellen blijkt dat er een tweedeling te maken is tussen enerzijds modellen die het presteren van een voertuig op de bepaalde bodem bepalen en anderzijds modellen die bepalen waar in het terrein het voertuig zich kan verplaatsen. De modellen die ontwikkeld zijn voor het presteren van voertuigen op een bepaalde bodem zijn te onderscheiden in empirische en wiskundige modellen. In het geval van empirische modellen wordt gekeken naar de resultaten van een vergelijkbaar voertuig op een vergelijkbare ondergrond. In de wiskundige modellen wordt op basis van de eigenschappen van de bodem en voertuig de bodembegaanbaarheid bepaald. Er is slechts weinig inhoudelijke informatie beschikbaar over modellen die bepalen waar het voertuig zich in een terrein kan verplaatsen. Het NATO Reference Mobility Model is een van de bekendste CCM-modellen. De toepassing in het onderzoek is slechts beperkt doordat de informatie over de totstandkoming van een voorspelling niet beschikbaar is. Een volledig beschikbaar model is het Manoeuvre Analysis Flowchart. Dit model is echter beperkt in het aantal klassen waarin het de subfactoren kan indelen. Dit gaat ten koste van de kwaliteit van een voorspelling. De kwaliteit van een voorspelling kan worden gemeten volgens een drietal kwaliteitscriteria: resolutie, nauwkeurigheid en performance. De resolutie is afhankelijk van de beschikbare informatie. Informatie met een hoge resolutie resulteert in een beter voorspelling. De nauwkeurigheid is afhankelijk van de juistheid van de waarnemingen en de wijze waarop deze informatie wordt meegenomen in het model. In verschillende modellen wordt informatie ingedeeld in klassen. Het aantal klassen is dan bepalend voor de nauwkeurigheid van het resultaat. De performance betreft de juistheid van de voorspelling. Komt het geen dat voorspeld is ook overeen met de werkelijkheid? Wanneer subfactoren niet op de juiste manier aan elkaar gekoppeld worden, of wanneer de verkregen informatie niet actueel bestaat de kans dat de voorspelling van mindere kwaliteit is. In dit onderzoek is gekeken naar de totstandkoming van een CCM-voorspelling. Hierbij is gekeken naar de volledigheid van informatie die meegenomen wordt, de wijze waarop de informatie gevonden kan worden en de manier waarop de informatie aan elkaar gekoppeld kan worden. Na afloop van dit onderzoek blijkt dat het toepassen van remote sensing technieken voor het verzamelen van informatie en samenvoegen van bestaande modellen kan resulteren in het bepalen van een goede CCM voorspelling. Om dit te bewerkstelligen is er een grootschaliger onderzoek vereist naar de verschillende informatietechnologieën en de koppeling van de verkregen informatie. Om tot een goed werkende CCM-applicatie te komen is het van belang dat er verder onderzoek gedaan wordt naar de wijze waarop de voorspelling visueel kan worden gemaakt. De eisen van de gebruiker, de militair commandant, zijn hierbij maatgevend.
Item Type:Essay (Bachelor)
Faculty:ET: Engineering Technology
Subject:56 civil engineering
Programme:Civil Engineering BSc (56952)
Link to this item:http://purl.utwente.nl/essays/63968
Export this item as:BibTeX
EndNote
HTML Citation
Reference Manager

 

Repository Staff Only: item control page