TARKKA-AMPUJAKILTA

Ryhdyin selvittelemään, kuinka paljon erilaisissa luodinnopeusmittareiden antamissa lukemissa on satunnaisvaihtelua. Asialla on merkitystä, jos mittarin perusteella vertailee vaikkapa erilaisia latauksia. Jos mittareiden virhevarianssi on tiedossa, sen voi suodattaa aineistosta pois latauksia vertaillessa.

Lähdin liikkeelle katselemalla valmistajien ilmoittamia lukuja, mutta esimerkiksi Labdradarin ilmoittama 0.1% tarkkuus ei vielä kerro riittävän tarkasti, mistä on kysymys. Aloitin kirjeenvaihdon Magnetospeedin ja Labradarin kanssa asian tiimoilta. Mitä tuossa MS:n kanssa ehdittiin jo jokunen meili vaihtaa, ei vastaus ole vielä ole aivan selvillä. Heidän tarkkuusarvionsa on 99.5% - 99.9%, joka perustuus siihen, että magnetospeedin antamia arvoja on vuosien varrella verrattu Labdradariin ja muihin Doppler-tutkiin. Ei kuitenkaan ollut mahdollista sanoa, kuinka monta laukausta vertailuissa on ammuttu, tai kuinka niistä saadaan aikaiseksi luvut 99.5% - 99.9%. Keskustelu jatkuu, ja asia varmaan selviää. Labradar ei ole vielä ehtinyt vastailemaan, mutta eiköhön sekin selviä myös.

Siltä varalta, että selviä tilastollisia tunnuslukuja ei valmistajilla ole, tai niitä ei haluta kertoa, kehittelin tilastollisen mallin, jonka avulla nopeusmittareiden virhevarianssia voi arvioida. Tarvitaan vain toistettuja mittauksia, joissa samaa laukausta on mitattu kahdella tai useammalla mittarilla yhtäaikaa. Mittareiden ei ole pakko olla samanlaisia. Voi esimerkiksi olla kaksi Labradaria tai vaikkapa Magnetospeed ja Labradar. Itse asiassa voi olla kustannustehokasta käyttää juurikin erilaisia mittareita mittaamassa samaa laukausta, koska malli arvioi molempien tarkkuutta yhtäaikaa. Samalla laukausmäärällä saa siten molempiin informaatiota. Laukausten todellisissa nopeuksissa on tietysti hajontaa, mutta se ei haittaa. Virhevaihtelun arviointi on sitä tehokkaampaa kuitenkin, mitä vähemmän laukausten välillä on todellista nopeusvaihtelua. On kuitenkin mahdollista mallintaa myös aivan erilaisilla vauhdeilla ammuttuja laukauksia saman mallin avulla. Tämä mahdollistaa sen, että eri aikoina eri paikoissa ammuttujen parittaisten vertailujen aineistot olisi mahdollista yhdistää ja saada sitä kautta tilastollista voimaa virhevarianssin arviointiin.

Tästä pääsenkin kysymyksiin:

1) Olisiko sinulla vertailuaineistoa, jonka haluaisit antaa tällaiseen käyttöön? Jos olet joskus ampunut laukauksia kahden mittarin läpi ja laittanut tulokset talteen, niistä olisi apua. Parasta dataa ovat laukauskohtaiset nopeusmittaukset, mutta jos tallessa on vaikkapa vain keskihajonta ja keskiarvo kummastakin mittarista samasta sarjasta sekä ammuttujen laukausten lukumäärä, niin sekin todennäköisesti hieman auttaa.

2) Osaisitko vinkata lähdettä, josta tällaista vertailuaineistoa saattaisi löytyä? Henkilöitä tai nettifoorumeita vaikkapa. Toivon saavani tällaista tietoa toki noilta valmistajilta, mutta katsotaan miten siinä käy.

Ohessa esimerkkikuva mallin tuloksista. Testailua varten olin simuloinut 1000 laukausta oletuksella, että laukausten välinen todellinen nopeuskeskihajonta = 10 m/s, mittarin "LR" virhehajonta olisi 5m/s ja mittarin "MS" hajonta olisi 7m/s. Kuvassa näkyvät jakaumat arvioivat keskihajontoihin liittyvää epävarmuutta, kun laukauksia on ammuttu vain 1000.  Simulaatiossa oikeiksi oletetut arvot löytyvät jakaumien sisältä, joten menetelmällä on mahdollista arvioida kahden eri mittarin tarkkuutta yhtä aikaa. Epävarmuus on kuitenkin 1000 laukauksellakin vielä melko suurta, joten aineistoa olisi hyvä kasata mahdollisimman paljon.

Ettei tuo valmistajan antama "tarkkuus" vain viittaisi siihen, miten paljon mittarin ilmoittama nopeus maksimissaan poikkeaa todellisesta? Ei siis siihen, mikä on nopeusmittausten ero silloin kun nopeus on sama?

Applied ballistics mittaili joitan; tuossa ote kirjasta:

https://appliedballisticsllc.com/wp-content/uploads/2021/06/ChronographChapter-Copyright-2021.pdf

Lainaus käyttäjältä: jli - toukokuu 11, 2022, 17:42
Ettei tuo valmistajan antama "tarkkuus" vain viittaisi siihen, miten paljon mittarin ilmoittama nopeus maksimissaan poikkeaa todellisesta? Ei siis siihen, mikä on nopeusmittausten ero silloin kun nopeus on sama?

Applied ballistics mittaili joitan; tuossa ote kirjasta:

https://appliedballisticsllc.com/wp-content/uploads/2021/06/ChronographChapter-Copyright-2021.pdf

Kiitos, tämä oli mainio linkki!

"Sorry, that is the only information available.", sanoi Labradar, kun kyselin, mitä 0.1% tarkoittaa. Eikä mitään muuta.

Pitää muistaa, että mittareissa on myös yksilöllisiä eroja. Paras näkemys saadaan vertailemalla saatuja saman valmistajan mittarien keskimääräisiä tuloksia ammattitason mittareihin esim. Lapualla.

Lainaus käyttäjältä: JHa - toukokuu 11, 2022, 22:50
Pitää muistaa, että mittareissa on myös yksilöllisiä eroja. Paras näkemys saadaan vertailemalla saatuja saman valmistajan mittarien keskimääräisiä tuloksia ammattitason mittareihin esim. Lapualla.

Tuo on hyvä pointti. Mallinnuksen kautta mittariyksilöiden välisiin eroihin voisi päästä osittain kiinnni käyttämällä aineistoa eri mittaustapahtumista, joissa on käyetty eri mittariyksilöitä. Malissa voi sitten huomioida, että mittareiden harhat ja hajonnat voivat hieman poiketa eri kokeissa toisistaan.

Otin ja analysoin aiemmassa viestissä mainitun Applied Ballisticsin ensimmäisen 10 laukauksen sarjan. Siinähän mitattiin samaa laukausta aina 10 eri laitteella yhtäaikaa. Oletus, oli että noista 12 jalkaiseksi asennettu Oehler olisi harhaton, johon muita sitten verrataan. Suurimpana erona tässä nyt on, että AB;n jutussa ei otettu laskelmissa huomioon, että laukauksia oli vain 10. Alla olevissa kuvissa esitetään samat asiat todennäköisyysjakaumien avulla, jolla voi haarukoida mittausten jälkeen jäljelle jäänyttä epävarmuutta. Lisänä tässä vielä epävarmuus jokaisen laukauksen nopeudesta, sekä latauksen todellisesta keskiarvosta ja hajonnasta.

Valoilla,valon kulmilla ja suupaineellakin on käyttöohjeenkin mukaan merkitystä mittausvirheisiin/mittaus tarkkuuteen.

Vaikka olen suomalainen mies niin kerrankin luin käyttöohjeen ennen ProChronon käytön aloittamista:

www.manualshelf.com/manual/competition-electronics/prochrono-digital-chronograph/operating-instructions-english/page-4.html

Kohdissa 2,3,4 käsitelty valon yms. vaikutusta.

Kun tein kiinteän "aseman" sisälle,niin tosiaankin mittari on pultattu TUKEVASTI kiinni,ampumamatka aina 300 cm piipun suulta ekaan kennoon,asensin TUKEVASTI pultatun valon kennojen keskelle yläpuolelle ja sammutan loisteputket tilasta ammunnan ajaksi.
Imuroin kennot 10 ls sarjojen välissä.
Minua kyllä opastettiin,että laita 2 mittaria peräkkäin,mutta yhdellä olen mennyt ja minun tarvitsemat "salat" piekkarin paukun muutoksista selvinneet.

Timppa

Lainaus käyttäjältä: SMä - toukokuu 11, 2022, 19:21
"Sorry, that is the only information available.", sanoi Labradar, kun kyselin, mitä 0.1% tarkoittaa. Eikä mitään muuta.

Magnetospeed pystyi kertomaan sen verran, että keskimääräinen ero magnetospeedillä mitatun ja dopplerilla mitatun välillä on 7 FPS, ja että tämä pätee keskinopeudesta huolimatta. Pienillä nopuksilla suhteellinen ero olisi siten suurempi.  Se, kuinka tästä päätellään, että laitteen tarkkuus on  99.5% - 99.9% paljastui kuitenkin lopulta liikesalaisuudeksi, jota ei voi kertoa. Ryan kehotti katselemaan googlella riippumattomia vertailuja, joten sitä on todella näköjään tehtävä.

Tämä ei nyt varsinaisesti herätä luottamusta kumpaankaan valmistajaan.

nyt onkin melkoinen sarka perattavaksi. Jos siis kaikki virhemarginaalit halutaan ottaa huomioon.
- komponenttien toleranssit ja lämpötilariippuvuudet
- ilmasto-olosuhteet
- mittausten toistettavuus ja menetelmävirheet


Voi olla tekemätön paikka tai ainakin niin vaativa, ettei siitä saatu hyöty palvele tarkoitusta.

Lainaus käyttäjältä: mika - toukokuu 12, 2022, 09:07
nyt onkin melkoinen sarka perattavaksi. Jos siis kaikki virhemarginaalit halutaan ottaa huomioon.
- komponenttien toleranssit ja lämpötilariippuvuudet
- ilmasto-olosuhteet
- mittausten toistettavuus ja menetelmävirheet

Tilastollisen mallinnuksen näkökulmasta voidaan ajatella, että esimerkiksi nuo ovat niitä syitä jotka aiheuttavat harhaa ja hajontaa lopullisiin mittauksiin. Kiinnostavaa käytön kannalta on kaikista osatekijöistä johtuva yhteisvaihtelu. Osa noista voi olla kontrolloitavissa siten, että vaikkapa ilmasto-olosuhteet voitaisiin mitata eri kokeissa. Jos ilmasto näyttää sitten mallin mukaan selittävän mittarin antamia lukema, voidaan ohjeistaa käyttäjää mittaamaan samat ilmastomuuttujat, joiden avulla malli voi hieman tarkentaa käsitystä mittarin toiminnasta juuri niissä olosuhteissa.

Kaikki mallit ovat tietysti vääriä, jotkut hyödyllisiä.

Lainaa
Voi olla tekemätön paikka tai ainakin niin vaativa, ettei siitä saatu hyöty palvele tarkoitusta.

Katsotaan, mitä tästä tulee harrastuksen puitteissa. Hyöty on sitten lopulta jokaisen itse arvioitavissa. Omalla kohdallani tunnen vaikeaksi lähteä tekemään latauskehittelyä nopeusmittarin kanssa, jos minulla ei ole kunnollista käsitystä laitteen tarkkuudesta. Mitä huonompi tarkkuus, sitä helpompaa on vaikkapa tikapuutestissä nähdä sattumalta nodeja, vaikka todellisuudessa niitä ei olisikaan. Jos taas nopeusmittarin tarkkuudesta on hyvä käsitys (vaikka tarkkuus olisi huonokin), voi tunnetun satunnaisvaihtelun suodattaa pois tuloksista, ennenkuin lähtee niiden perusteella vertailemaan latauksia.

Voisi periaatteesa myös laskea, kuinka paljon enemmän epätarkalla mittarilla pitää ampua tarkempaan verrattuna, jotta tuloksen luotettavuus on sama. Koska laukauksen hinta ja laitteen hinta tunnetaan, niin voisi periaatteessa haarukoida investointipäätöksiäkin. Palailen tähän varmaan jonkun esimerkin kautta.

Itsellä ei ole ikinä nopeusmittaria ollut eikä ole ollut ongelmaa tehdä latausta, jolla kiluuttaa 650m päässä peltiä pois työkseen.

Viikonloppuna näkee ruotsissa pelittääkö 1000-1400m matkalle. Toki tässä vaikuttaa enemmän se, että alkaa 308lla väistämättä puhti loppumaan tolle matkalle ihan sama mitä tekee.

Käytännössä jos mittarin kanssa haluaa ampua, etsii sellasen ruutimäärän jossa pieni vaihtelu ei juurikaan vaikuta lähtönopeuteen, ja sen jälkeen latauspituudella hienosäätää tarkaksi.

Vaarana on se, että konkreettinen tekeminen unohtuu täysin lopulliseen teoreettiseen nysväykseen, tai into loppuu lataamiseen kun loputtomasti yrittää hieroa latauksesta kaikki variaabelit pois. Se toki riippuu myös itsestä. Ite kun alotin tykkäsin tosipaljon nysvätä latauspituuttakin 0.2mm kerrallaan täysin kohdalleen ja sillon meni monta sataa paukkua pelkkään säätämiseen. Sillon ei ollu pula-aika niin muuta ongelmaa ei ollu ku että rahaa palo ja paljon.

Lainaus käyttäjältä: SMä - toukokuu 12, 2022, 08:12

Lainaus käyttäjältä: SMä - toukokuu 11, 2022, 19:21
"Sorry, that is the only information available.", sanoi Labradar, kun kyselin, mitä 0.1% tarkoittaa. Eikä mitään muuta.

Magnetospeed pystyi kertomaan sen verran, että keskimääräinen ero magnetospeedillä mitatun ja dopplerilla mitatun välillä on 7 FPS, ja että tämä pätee keskinopeudesta huolimatta. Pienillä nopuksilla suhteellinen ero olisi siten suurempi.  Se, kuinka tästä päätellään, että laitteen tarkkuus on  99.5% - 99.9% paljastui kuitenkin lopulta liikesalaisuudeksi, jota ei voi kertoa. Ryan kehotti katselemaan googlella riippumattomia vertailuja, joten sitä on todella näköjään tehtävä.

Tämä ei nyt varsinaisesti herätä luottamusta kumpaankaan valmistajaan.

Oliskohan vain joku laskennallinen ero? Labradarilla ei pysty mittaamaan nopeutta piipun suulta ja toisaalta magnetospeedillä taas ei ainakaan kannata mitata missään muualla. Tutkalukemista esim 5-50 m välillä saadaan laskennallinen arvo nopeudelle piipun suulla, johon arvoon sitten voi tulla sadas- tai tuhannesosan eroja riippuen siitä, miten hyvin laskentamalli kuvaa luodin vastusta eri nopeuksilla.
Periaatteessa ei pitäisi olla mitään teknistä syytä, miksi tutka mittaisi "väärin".

Ei nyt joku asiakaspalvelija voi tietää mittaustarkkuuksista muuta kuin mitä manuaalissal lukee.

Lainaus käyttäjältä: jli - toukokuu 12, 2022, 16:25
Periaatteessa ei pitäisi olla mitään teknistä syytä, miksi tutka mittaisi "väärin".

Voisiko kyseeseen tulla teorian ja käytännön välinen ero, jossa vaikuttavia asioita on vaikea yksilöidä tai tarkasti tietää?  Vaikka joitakin jo näitä esille nostettuja:

Lainaa
- komponenttien toleranssit ja lämpötilariippuvuudet
- ilmasto-olosuhteet
- mittausten toistettavuus ja menetelmävirheet

Tähän ehkä hieman liittyy filosofinen kysymys siitä, onko satunnaisuutta fyysisesti olemassa? Ehkä maailma on täysin deterministinen ja siten periaattessa täsmällisesti ennustettavissa, jos vain systeemin toiminta ja sen lähtötila tarkasti tunnettaisiin. Mutta kun ei tarkkaan tunneta, ilmiö näyttää havaitsijasta satunnaiselta. Satunnaisuutta analysoimalla voi kuitenkin tehdä joitakin hyödyllisiä päätelmiä ilman, että systeemiä on tarpeen tarkasti tuntea.

Lainaus käyttäjältä: SMä - toukokuu 12, 2022, 19:08

Lainaus käyttäjältä: jli - toukokuu 12, 2022, 16:25
Periaatteessa ei pitäisi olla mitään teknistä syytä, miksi tutka mittaisi "väärin".

Voisiko kyseeseen tulla teorian ja käytännön välinen ero, jossa vaikuttavia asioita on vaikea yksilöidä tai tarkasti tietää?  Vaikka joitakin jo näitä esille nostettuja:

Lainaa
- komponenttien toleranssit ja lämpötilariippuvuudet
- ilmasto-olosuhteet
- mittausten toistettavuus ja menetelmävirheet

Tähän ehkä hieman liittyy filosofinen kysymys siitä, onko satunnaisuutta fyysisesti olemassa? Ehkä maailma on täysin deterministinen ja siten periaattessa täsmällisesti ennustettavissa, jos vain systeemin toiminta ja sen lähtötila tarkasti tunnettaisiin. Mutta kun ei tarkkaan tunneta, ilmiö näyttää havaitsijasta satunnaiselta. Satunnaisuutta analysoimalla voi kuitenkin tehdä joitakin hyödyllisiä päätelmiä ilman, että systeemiä on tarpeen tarkasti tuntea.

Tutkassa ei ole toleransseja tai lämpötilariippuvuuksia siinä mielessä, että se on pelkkä kello joka mittaa lähtö- ja paluusignaalin välisen aikaeron. Tuon kellon toiminta taas ei käytännössä vaihtele olosuhteiden mukaan sen enempää kuin muidenkaan tarkkojen kellojen (kuten ei myöskään tutkasäteen nopeus). Jos niissä joku virhe on, se on valmiiksi tehtaalla rakennettu.

Menetelmävirhe olisi mahdollinen siten, että tutka olisi huomattavan sivussa nopeuden etenemissuuntaan nähden, jolloin se näyttäisi todellista pienempää nopeutta. Asiaa on vähän hankala mitata, koska muita kuin Labradareita ei radoilla ole. Jos olisi eri merkkisiä tutkia ja ne eivät häiritsisi toisiaan, saisi saman luodin lentoa mittaamalla selville, onko nopeuksissa eroja.