Taivaankappalemittauksen kehittäminen - ohjelmallisen laskentamenetelmän mahdollisuudet

Taivaankappalemittausta käytetään tykistössä pohjoisluvun määrittämiseen osana tuliyksikön ammunnanvalmistelua. Pohjoisluku määritetään Auringosta tai mittaustähdestä käyttäen aurinko- ja tähtimittaustaulukkoa, sekä siihen liittyviä viivaimia ja lomakkeita. Laskentamenetelmä on kaikkine välivaiheineen altis käyttäjän tekemille virheille. Myös taulukon toteutustapa aiheuttaa mittaukselle rajoitteita. Tässä monimenetelmätutkimuksessa selvitettiin ohjelmallisen laskentamenetelmän etuja verrattuna au-rinko- ja tähtimittaustaulukkoon. Aurinko- ja tähtimittaustaulukon käytettävyyttä selvitettiin puolistrukturoidun kyselyn sekä siihen liitetyn kontrolloidun testitilaisuuden avulla. Aurinko- ja tähtimittaustaulukon teoreettista tarkkuutta tutkittiin sen osa-alueiden toteutusperiaatteiden kautta, ja virhetekijät analysoitiin tilastollisin menetelmin. Tutkimuksen laskenta-algoritmi ohjelmoitiin hyödyntäen Kansainvälisen tähtitieteellisen unionin hyväksymiä kaavoja, sekä alan kirjallisuudessa ja artikkeleissa julkaistuja menetelmiä. Algoritmin oikeellisuutta arvioitiin vertaamalla sillä saatuja tuloksia tähtitieteellisiin vuosikirjoihin. Aurinko- ja tähtimittaustaulukkoon liittyy rajoitteita, joita ohjelmallisessa laskentamenetelmässä ei esiinny. Algoritmin avulla oli mahdollista tarkastella taivaankappalemittauksen toteutusta totuttua laajemmin. Tutkimus osoitti, että aurinko- ja tähtimittaustaulukon toteutusperiaatteesta johtuvalla virheellä ei käytännössä ole mittauksen lopputuloksen kannalta merkitystä. Laskun teoreettinen virhe on sallituissa rajoissa, ja aiheutuu käytännössä napalukunomogrammin käytöstä yksinään. Suurin virhe on käyttäjälähtöistä. Testitilaisuudesta saatujen tulosten perusteella taivaankappalelaskun tekeminen on haasteellista jopa mittauskouluttajille; ainoastaan yksi testitilaisuuteen osallistuneista kahdestakymmenestäkahdeksasta tykistöupseerista pääsi laskussa vaadittavaan tarkkuuteen. Ohjelmallisella laskentamenetelmällä aurinko- ja tähtimittaustaulukon haasteet voitaisiin välttää. Tutkimusta varten koostettu laskenta-algoritmi osoittautui erittäin tarkaksi, ja sen voidaan odottaa säilyttävän tarkkuuden pitkälle tulevaisuuteen. Saatujen tulosten perusteella olisi edullista valita mittaustähtien joukkoon myös navanympärystähtiä. Näin saavutettaisiin parempi mittaustähtien peitto koko taivaankannen alueella. Tällä helpotettaisiin tähden löytämistä ja tunnistamista. Kokonaan uudeksi mittauskohteeksi suositeltaisiin Kuuta. Kuu parantaisi mittausmahdollisuuksia hämärän ja pimeän aikaan. Ohjelmallisen laskentamenetelmän avulla taivaankappalemittauksesta olisi mahdollista kehittää nykyistä käyttökelpoisempi mittausmenetelmä