Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Березкин А.М. Задачи по стрельбе и их решения учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
54
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
5.21 Mб
Скачать

2.5. Суммарные характеристики рассеивания

Как известно из теории вероятностей, для любого закона рассеивания справедливо равенство

D £ Xi= E D (Xs),

если случайные величины Хь Х 2 ....,Х П независимы. Так как

о(Х) = | ' D(X), то справедливым будет и равенство

(2.14)

В артиллерии часто применяется так называемое средин­ ное, или вероятное, отклонение Е. Выражение для определе­ ния Е имеет вид

P [ | X - M (X) |< E] = P [ | X —M (X) | > £ ] = -l .

(2.15)

Согласно этому выражению, Е является таким отклонени­ ем (такой ошибкой), когда сумма вероятностей абсолютных значений всех отклонений, меньших Е, равна сумме вероят­ ностей (вероятности того, что |Х—/И(Х)| < £ ) абсолютных 1 значений всех отклонений, больших Е, и равна половине.

Согласно определению Е,

E

P f \ X —M (X) | < £ ] j f(x)dx —0,5

—E

ИЛИ

-E

SI

Благодаря симметричности нормального закона можно написать

Е

X2

 

• “

( « Г 2 , 4

dx 0 ,Г>.

 

 

а У

2 ~

J

 

 

 

 

 

о

 

 

Обозначив

а

получим

 

 

У 2

 

 

 

 

 

Е

 

 

 

 

9

(

 

 

/ р

 

■ -У—

e~r‘ dt = Q.b или Ф ( — =— )=0,5,

у -

J

 

 

[ V 2 c

J

 

о

 

 

 

 

откуда по таблицам Ф(х)

находим

 

 

 

 

- £ -

= 0,47694 = о.

(2.16)

 

 

У 2 о.

 

 

Следовательно,

 

 

 

 

 

 

 

 

£ = р ] / 2 о .

 

(2.17)

Учитывая равенство (2.14), для-нормального закона мож­ но записать

Е Ъ Х ! = У Ё ^ 7

(2Л8)

Рассмотрим еще одну характеристику, а именно, вектори­ альную ошибку. Пусть случайная величина X в своей сово­ купности имеет всевозможные ошибки-векторы. Так как слу­

чайная величина X непрерывна, то будем иметь целую систе­ му (совокупность) ошибок-векторов, действующих вдоль одной прямой. Для характеристики этой системы молено брать различные параметры, окажем, средний вектор, средин­ ный вектор и т. д.

92

Если построить ряд ошибок-векторов по убывающему или возрастающему порядку, то скалярное значение среднерас­ положенного вектора (откуда и название срединное) и явля­ ется векториальной ошибкой.

Таким образом, векториальная ошибка является опреде­ ленным по смыслу представителем всего спектра (совокуп­ ности) возможных значений случайной величины или случай­ ной ошибки. Векториальная ошибка также характеризует случайную ошибку, как, скажем, среднеарифметическая, сред­ неквадратическая, дисперсия и др.

Являясь характеристикой системы ошибок-векторов, сама векториальная ошибка не является вектором. Следовательно, действия над векториальными ошибками не могут осущест­

вляться по правилам действий над ошибками-векторами. По своему смыслу векториальная ошибка для случайной вели­ чины, которая содержит в себе всевозможные векторы, явля­ ется такой же характеристикой, как срединное отклонение Е для случайных величин, возможные значения которых не но­ сят векторного характера.

Векториальная ошибка обозначается так: А, щ ^ и т. д. Хотя векториальная ошибка не вектор, но в силу привычки ее обозначают и так: а, а иногда, как а, или просто

а, 6 , с, а15 Ьи сг и т. д. Векториальные ошибки очень удобны для

обозначения полуосей эллипса рассеивания, так как им не нужно приписывать индексы для обозначения направления и

др.

Выше говорилось, что векториальная ошибка по смыслу является срединной ошибкой. Поэтому, учитывая 2.18, мож­

но записать

ра ■•■= У а"- + Ьг + ... Н-о2,

(2.19)

где ра — суммарная векториальная ошибка, а суммируемые векториальные ошибки а, Ь, ..., с действуют вдоль одного на­ правления с общим началом в точке 0 (рис. 2.7).

93

Задача 2.37. Даны ошибки-векторы, действующие вдоль

одного направления: ал --2; я2 = 3; а3 -=6 . Найти суммарную ошибку-вектор.

Ответ, as =11.

х.

О a. t o

d

Рис. 2.7

Задача 2.38. Даны векториальные ошибки, действующие вдоль одного направления: а, = 2 ; а2 = 3; а3 = 6 . Найти сум­ марную векториальную ошибку.

Ответ. а 3 = 7 .

Задача 2 . 39. Даны две ошибки-’векторы (а и Ь), действую­ щие в разных направлениях (рис. 2.8). Найти суммарную ошибку.

Ответ. с = а + Ь.

 

Рис. 2.8

 

 

Задача 2.40. Даны две векториальные ошибки(а,

и

дей­

ствующие

в разных направлениях (рис. 2.8 а).

Найти их

сумму.

 

 

 

Ответ.

Эллиптическая ошибка.

 

 

Задача 2.41. Найти (графически) сумму трех векториаль­ ных ошибок (а , Ь , с ), действующих в различных направлениях.

Задача 2.42. Графически отыскать сумму векториальной ошибки с и эллиптической ошибки э(а, Ь).

Задача 2.43. Графически найти сумму двух эллиптических ошибок:

э,(а„ bj) и э2(а2, bt).

Задача 2.44. Разложить графически эллиптическую ошиб­ ку на две сопряженные векториальные ошибки, одна из кото­ рых действовала бы вдоль заданного направления.

Рис. 2.8а

Задача 2.45. В разных направлениях в одной плоскости действуют три векториальные ошибки (а,Ь и с), которые со­ ставляют с направлением ох углы А, В, С. Найти суммарную векториальную ошибку вдоль оси ох.

Ответ. с1г = а2 cosa A~'r b- cos2 В \ с1cos2 с.

Задача 2.46. В одной плоскости, но в разных направлениях действуют две векториальные ошибки: а = 1 6 м и Ъ=8,487 м;

ЧЧ

а ох —60° и

Ьох = АЪ°. Найти суммарную векториальную ошиб­

ку вдоль направления ох.

Ответ,

d —10.

Задача 2.47. Записать одномерный нормальный закон че­ рез векториальную ошибку.

Ответ.

о2

~

трг

/ (х) — — ■ -

е

л .

 

а V~

 

 

Задача 2.48. Записать двумерный нормальный закон через векториальные ошибки.

Ответ.

р*

Ч а »

Ь*/

 

-

е

 

 

тс ао

 

Задача 2.49.

Определить

значение

векториальной ошиб­

ки а, если значение дисперсии в том же направлении, в кото­ ром действует а, равно 9 м.

Ответ. а = 3 J / 2 р.

Задача 2.50. Определить значение а, если значение Е в том же направлении, в котором действует а, равно 4.

Ответ, а = 4.

Задача 2.51. В направлении ох действует нормальный за-

кон

 

 

 

 

 

 

 

_ г,2

X2

 

 

О

--

 

 

'

а2

 

П х) = 7 7 - ~ е

 

 

 

 

у - а

 

 

Написать форму закона,

действующего в направлении г, если

 

 

 

 

* г --я.

 

 

 

 

 

 

 

 

Z -

Ответ.

 

.

 

a2 COS2 а.

/ ( * ) -

------

 

 

 

 

a cos а (/ тс

 

%

Задача 2.52. Найти сумму двух круговых ошибок с радиу­

сами г ,= 3 м

и' г2= 4 м.

Ответ.

5 м.

Задача 2.53. Возможно ли вычислить вероятность попада­ ния в параллелограмм при круговой ошибке с помощью функ­ ции Лапласа?

Ответ. Невозможно.

Задача 2.54. Возможно ли вычислить вероятность попада­ ния в прямоугольник произвольной ориентации с помощью функции Лапласа при круговой ошибке?

Ответ. Возможно.

Задача 2.55. Показать, что в круговой ошибке любая ор­ тогональная пара радиусов является сопряженной.

Задача 2.56. Какое получится рассеивание, если сложить два равных, но ортогонально расположенных эллипса рассеи­ вания?

Задача 2.57. Найти сумму круговой ошибки

радиусом

г = 8 м и векториальной ошибки а = 6 .

 

Ответ. Эллиптическая ошибка с главными

полуосями

А = 8 м и В = .10 м.

 

Задача 2.58. Главные полуоси эллиптического рассеивания имеют значения &= 10 м и b = 1 м. Определить значение сопря­

женных полуосей а х и Ь1и направление полуоси Ьи если извест­

но, чдо а.\ а = 2 0 °.

 

.

/\

 

 

 

 

Ответ. ах -2,8 ж;

Ьл= 9,6

м\ Ьха-^ХТ&ЧЬ'.

.Задача 2.59. Сопряженные

.полуоси эллипса

рассеивания

имеют значения

« 1 =

19 м и bi =8,7 м\ a l bl =

133°24/. Найти

главные полуоси,

а также значение угла между а г и а.

Ответ. а = 20 м; Ь = 6

м; а, а = 5°16/.

 

7.*3<Uv ^ 579

97

Задача 2.60. Главные полуоси эллипса рассеивания имеют

значения а = 30 м и Ь = 3 м. Одна из сопряженных полуосей

 

/X

 

ау = 25 м. Найти сопряженную полуось Ьг и углы я =

(оу а)

и

/X

 

 

Р = (М )-

 

 

Задача 2.61. Даны три векториальные ошибки:

а! = 8

м\

« 2

= 6 м и а

3 = 4ж. Найти главные полуоси суммарного

эллип-

 

 

/X

са

(задачу

решить аналитически), если известно (оу

х ) = 0 °,

(а2*)= 3 0 ° и (а3*) = 135°.

Ответ, а —10 м, b = 4 м.

Задача 2.62. Вычислить характеристики эллипса суммар­ ных ошибок стрельбы в картинной плоскости^ при исходных данных:

1.

Динамическая

ошибка

/X

 

 

 

 

— систематическая составляющая

/гд = 1 0 м, (h^Z)—

= - 3 0 ':

 

'

 

— случайная

составляющая зд = 6

м.

2.

Весовая ошибка /гв = 6 м ; ец=60°.

 

3.Инструментальная ошибка

— систематическая составляющая hns ~ hn<s= 3 ж;

— случайная составляющая зИ£ = аИ|3 = 2 м.

4. Флуктуационная ошибка

°Ф у — ° ф z = 5 м .

Ре ш е н и е .

1.Находим суммарные систематические ошибки стрельбы

(рис. 2.9).

98

99

Значения проекций ошибок на оси у и 2 внесем в таблицу.

Ошибки

hR

Лв

/?и

Проекции на г/

Ад у=Лд sin (—3 0 °)= —5

Ав у=Ав cos 6 0 °= —3

Si-

СО II

Проекции на г

Ад г=Ад cos (—30°)w8,7

tin 1 = 0

Ан z—3

h Е у = —5 —3+ 3 = -- 5 ,

/г Е 2

= 8,7 + 3 = 11,7.

2. Для случайных ошибок будем иметь

Ошибки

Проекции па у

 

Проекции на г

сд

ад у = зд sin (-—30') ——3

z—sv cos (—30°)=5,2

Зи

аи у — 2

 

 

Зц Z = 2

Зф

3Ф у= 5

 

 

зф z—5

* , =

2 »;, =

38;

к г =

 

 

 

i= l

n

 

i = 1

 

 

 

 

 

 

 

^zy=

2

3y i

 

 

 

 

i - 1

 

 

 

tg 2 a =

=

— =1,4-44;

2a = 55°18';

 

K Z—K Y

18

 

 

 

я1= 2 7 ° 39';

яа = а1+90°=1.17°39'.

100

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ