П р и м е р |
1. Вычислить величины продольной t и попереч- |
пой и невязок, |
если lAxj = —4237 м; 1Дн) = —4350 м: / , = |
=+0,070 м u fy = —0,031 м.
Ре ш е н и е . Вычисляют по формуле (111.161) величину за мыкающей хода
L = /4 2 3 7 2 + 43502 = 6072 м.
Далее, подставляя значеппя Д, [Ах), Д,, [Ду] п Й формулы
(III. 100), находят |
t п и |
|
|
t = |
— 0.070 • 4237+ 0.031 • 4350 |
= |
—0,026 и; |
|
|
6072 |
|
|
и = |
+ |
0.031 • 4237+ 0.070 • 4350 |
= |
+0,072 м. |
|
|
6072 |
|
|
Контроль вычислений производят по формулам (III.156) п (III.162)
f s= V 0,070s + 0,0312 = 0,075 м;
Д = V 0,026s + 0,0722 = 0,075 м.
Для получения продольной и поперечной невязок графиче ским путем строят прямоугольные оси координат (рнс. 91) п от
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кладывают на |
них |
в |
крупном |
|
у |
|
|
масштабе (например, |
1 : 1) пе- |
|
|
|
|
вязкп |
t x и |
/„ |
и |
получают^Д. |
|
|
|
|
Затем на тех |
же |
осях |
коорди |
|
|
|
|
нат откладывают зпачеипя [Дх] |
|
|
|
|
п [Ду] |
и любом, |
удобном для |
|
|
|
|
построения |
масштабе |
(напри |
|
|
|
|
мер, |
1 : 200 000), |
п |
проводят |
|
|
|
|
направление |
замыкающей |
хо |
|
|
|
|
да L, иа которое из |
конца Д |
|
|
|
|
опускают перпендикуляр; |
дли |
|
|
|
|
на перпендикуляра АВ п длина |
|
|
|
|
отрезка ОВ будут соответствен |
|
|
|
|
но и п /, которые определяют, |
|
|
|
|
пользуясь тем |
же |
масштабом, |
|
|
|
|
в каком были отложены Д. п Д. |
|
|
|
|
Величины t |
и |
и |
считаются по |
|
|
|
|
ложительными |
|
тогда, |
когда |
|
|
|
|
направление |
первой |
|
пз |
них |
|
|
|
|
совпадает с |
направлением |
за |
Рве. 91. Определение |
продольной |
|
мыкающей хода, |
а вторая рас |
|
п |
поперечной невязок |
графическим |
|
положена справа |
|
от |
|
замыка |
|
способом |
|
|
ющей, и отрицательными, когда |
с |
направлением замыкающей, |
|
направление |
t |
|
не |
совпадает |
|
а и |
расположено |
влево |
от замыкающей. |
|
|
П р и м е р |
2. |
Определить t п и графическим путем по данным |
|
примера |
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р е ш е н и е . Для решения воспользуемся |
рпс. 91, |
измерив |
в масштабе отрезки QB п А В , паидсм t = |
—0,027 м |
п и = |
=+0,072 м.
5.Оценка точности угловых измерений. В одиночном полпго* нометрпческом ходе оценка точности состоит в получении средней квадратической погрешности собственно измерения, угла /пр, которую вычисляют:
о) по уклонениям ир отдельных приемов от средиего
(Ш.163)
где п- — число приемов измерения;
к— число пунктов, на которых производились измерения углов;
б) по разностям dp между приемами
Прн вычислении по формулам (III.163) u (III. 164) не учиты ваются погрешности центрирования, редукции л частично по грешности, связанные с внешними условиями, поэтому средняя квадратическая погрешность собственно измерения угла mjj долж на быть примерно раза в 2 мепыпе полной средней квадратической погрешности угла т р.
П р и м е р 3.. Па пяти пунктах полигонометрического хода 4 класса каждый угол был измерен теодолитом Т2 шестью прие мами. Вычислить срсдшою квадратическую погрешность собственно измерения угла по уклонениям каждого приема от среднего зна чения из шести (табл. 69).
Р е ш е н и е примера приведено в табл. 69.
Средняя квадратическая иогрсшыость собственно измерения угла т р вычислена по формуле (III .163). Средняя квадратическая погрешность самой погрешности по формуле
WmB У 2п'к («'—1)
Предварительную оценку точности угловых измеретш в систе ме ходов также можно выполнить по приведенным выше формулам. Окончательную оценку точности выполняют по угловым певязкам ходов или полигонов нно поперечным невязкам вытянутых ходов.
Если известны угловые непязкп /р по N ходам или полигонам, то среднюю квадратическую погрешность угла находят по формуле
(III.165)
где н + 1 — число углов в каждом ходе пли полигоне,
|
|
|
|
|
|
Т а б л п ц о (59 |
|
Вычисление среднем квадратической |
погрешности |
|
собственно измерения угла в иолнгомомстрмчсском ходе 4 класса |
|
но уклонениям отдельных приемов |
от срсдпсго |
|
Ш п/п |
|
г |
V» |
>5 п/п |
|
О |
|
1 |
- 0 , 5 я |
0.25 |
16 |
-2 ,3 " |
5,33 |
2 |
+ |
1,5 |
2,25 |
17 |
|
0,0 |
ОД) |
3 |
- |
1,0 |
1,00 |
18 |
+2,3 |
5,39 |
4 |
- 2 ,5 |
6,25 |
19 |
- |
0,2 |
0,04 |
5 |
+ 1,0 |
1,00 |
20 |
-0 ,3 |
ДОЗ |
е |
+1,5 |
2,25 |
21 |
+ 0,6 |
0,36 |
7 |
- |
2,0 |
4,00 |
22 |
+0,3 |
0,09 |
8 |
|
0,0 |
0,00 |
23 |
+ 1,2 |
1,4-1 |
9 |
+ 2.0 |
4,00 |
24 |
-1 ,5 |
2,25 |
10 |
- |
1,0 |
1,00 |
25 |
+3,0 |
9,00 |
11 |
- 2 ,4 |
5,86 |
26 |
-0 ,5 |
0,25 |
12 |
+3,4 |
11,56 |
27 |
—2,0 |
4,00 |
13 |
+3,3 |
10,89 |
28 |
—2,5 |
6,25 |
14 |
- 2 ,4 |
5,86 |
29 |
+ 1,0 |
1,00 |
15 |
—0,9 |
0,81 |
30 |
+ 1,0 |
4,00 |
|
|
|
|
|
|
|
93,53 |
|
|
|
т» ~~ У 6 - 5 (6 -1 )” “ |
а79’ * |
|
|
|
|
|
0.79 |
|
|
|
|
|
|
т'пр ~ |
/Зоб ~ 0,С4" ’ |
|
|
Вычислила Е. Н. Печипорепко
П р и м е р 4. Вычислить среднюю квадратическую погреш ность измерения угла по угловым невязкам восьми ходов. Вели чины угловых невязок/р п число сторон в ходах п даны в табл.70.
Р е ш е н и е нримера приведено в табл. 70. Величину mpj
вычисляют по формуле (III.165), |
а |
по формуле |
|
% |
|
W4 i ~ |
Y2N * |
|
Если известны поперечные невязки по N вытянутым ходам, то среднюю квадратическую погрешность угла находят по формуле
<111.166)
плп
( I I I . 167)
|
|
|
Т а б л и ц а 70 |
Вычисление срсдпсй кпадрптнчсскон погрешности угла |
о полнгоиомстрии 4 класса по угловым |
невязкам ходов |
Л» хода |
71 |
|
1 г |
1 |
10 |
-0 ,0 " |
з,зч |
2 |
1G |
+5.2 |
1,0 |
3 |
15 |
+ 12,3 |
9,4 |
4 |
12 |
+9,8 |
7,4 |
5 |
15 |
+4,2 |
и |
6 |
15 |
+9,0 |
5,1 |
7 |
12 |
—G.5 |
3,2 |
8 |
И |
-1 ,1 |
0.1 |
|
| |
|
31,2 |
|
|
|
|
mpi = |
| / ^ |
= 1.97я ; |
1.97
•и,= й Г = (ШГ
Вычислила И . А . Пархохова
где и — поперечные псвязкп вытянутых ходов, вычисленные по исправленным за угловую невязку углам:
|
12« |
|
12 |
|
(III. 168) |
|
(«+1)(п+2) ~ |
«+ 3 |
; |
|
|
С/ |
6п |
_ |
3 |
|
(III. 169) |
|
(в+1)(2л + 1) ~ |
п+ 1.5 |
|
и' — поперечные невязки вытяпутых х'одов, вычисленные по не исправленным за угловую невязку углам.
Для получепня величин и' практически можно не вычислять вторично ход (без предварительного уравнивания углой), а полу чить их на основании зависимости между певязкамп ходов с урав ненными п пеуравнепнымп углами
к' = в + А . | . . |
(III.170) |
В случае, если влияние погрешностей исходных данных на велпчппы иевязок ппчтожно по сравнению с влиянием погрешно стей полевых измерений, то формулы (III.165), (III.166) н (III.167) дадут близкие между собой значения тр, действительно характе ризующие точность угловых намерений.'
В случае, сслп влпяппо погрешностей исходных даппых будет заметным, все три формулы дадут преувеличенные и уже лю со гласные между co6off значения //tp, прочем наибольшее значение даст формула (III.16G), как наиболее чувствительная к погреш ностям исходных данных, а наименьшее — формула (I П.165). Между тремя получеппымп результатами будет иметь место следу ющее соотношение:
mPl < Я1рга < Щ 1Г |
(III.171) |
За панболее близкую к действительности принимают величину, вычисленную по формуле (II 1.165).
П р и м е р 5. Вычислить среднюю квадратическую погреш ность измерения угла по поперечным невязкам и п и' восьми вытянутых полпгопометрических ходов (см. пример 4) для случая предварительно исправленных углов и для случая, когда углы предварительно не исправлялись. Длппы ходов L, число стороп п и поперечные невязки и и и' даиы в табл. 71.
Т а б л и ц а 71
Вычисление средней квадратической погрешности угла по поперсчпым невязкам вытянутых полигопомстрпчесиих ходов 4 класса .
года |
П |
L |
U, ы |
U', S! |
и |
|
е |
|
и' |
п |
с' |
-СИ’ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
10 |
4030 |
—0,070 |
—0,012 |
-3 ,5 |
0,92 |
11,3 |
- |
0,6 |
0,25 |
0,1 |
2 |
16 |
6711 |
—0,015 |
+0,078 |
-0 ,5 |
0,63 |
0,2 |
+2,4 |
0,11 |
1,0 |
3 |
15 |
5003 |
+0,045 |
+0,190 |
+ 1,8 |
0,66 |
2,1 |
+7,7 |
0,18 |
10,6 |
4 |
12 |
5812 |
+ 0,100 |
+0,225 |
+3.5 |
0,80 |
9,8 |
+ 8.1, |
0,22 |
14,5 |
5 |
15 |
02SO |
—0.028 |
+0.032 |
-0 |
,9 |
0,66 |
0,5 |
+ 1,0 |
0,18 |
0,2 |
6 |
15 |
6103 |
—0,102 |
—0,233 |
-3 |
,4 |
0,66 |
7.6 |
-7 ,9 |
0,18 |
11,3 |
7 |
12 |
4120 |
+ 0,022 |
+0,038 |
+ 1,1 |
0,80 |
1.0 |
+1.7 |
0,22 |
0,6 |
8 |
11 |
6790 |
+ 0,110 |
+0,093 |
+3.5 |
0,85 |
10,4 |
+3,3 |
0,24 |
2,6 |
|
|
1 |
|
1 |
|
42,9 |
| |
| |
40,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
т |
|
-V- |
42.9 |
2.3'; |
wPni |
|
= |
2.2' |
Рп |
|
= |
|
|
|
2,3 |
|
„ |
- |
22 |
0.55' |
|
|
|
|
|
|
" S , , = /ТёГ т = |
0.57"; |
"Рш |
- |
v ~ w |
|
|
|
|
|
|
|
|
Вычпслпла II. А. Лархомова |
Р е ш е н и е |
п р и м е р а |
приведено в табл. 71. Величины с |
п d вычисляют по формулам (III.168) п (III.169), а величины
225
з.|М,х-к-мо:
п И1рш — по формулам (111.166) п (Ш.167). Величина найдена по формуле
|
V2N * |
|
На основаппп сравпеипя величины |
полученной в прпмеро |
4, и величин т р п и тр ш , полученных в даином примере, можно |
сделать вывод, что влияние погрешностей исходных данных от |
сутствует. |
Оценка точности линейных измерений. В одиночном поли |
6. |
гонометрическом ходе оценка точности |
может быть выполнена |
по уклонениям vs отдельных приемов от среднего и по разностям двойных измерений dv
Если многократные измерения отдельной лпнпн равноточны, а измерения разных линий не равноточны (например, вследствие их разной длины), то среднюю квадратическую погрешность еди ницы веса ps вычисляют по формуле
[р МП |
(III.172) |
к ( п ' —1) ' |
где п — число приемов;
к— число измеряемых линий.
Вформуле (III.172) [у8] берется по каждой линии, а вес из
мерения p Sl по отдельлоп линии, вычисляемой как
(III.173)
Величина ps, вычисляется по формуле (III.173) в случае, если липпп измерялись светодальиомерамп, параллактическим или короткобазисным параллактическим способом.
Если линии измерялись проволоками, вес определяют как
Р* = ТГ- |
(И1.174) |
Погрешпостп одного измерения для отдельных лппий паходят |
по формуле |
|
|
m»=v%r |
(ШЛ75) |
|
а окончательных значений получают как |
|
|
M st = |
|
(III.176) |
|
нли |
и |
|
|
м. |
(III. 177) |
|
|
51 V PSin' 4
При светодалыюмериом измерении расстоянии для ходов, длины л и н и й которых укладываются в пределы, указанные в табл. 65 (задание II 1.7), среднюю квадратическую погрешность окончательного результата измеряемой лпппи можно вычислить по формуле для равноточных измерений, т. е.
( 1 И - , 7 8 )
Это следует пз того, что для таких ходов средппе квадратиче
ские погрешности линий |
практически равпы средпей квадра |
тической погрешности средней лшши т , ср (см. пример 2 |
задания |
1II.7), а веса являются величиной постоянпой |
|
psl = —~ = const. |
(III.179) |
|
m*cp |
|
П р и м е р 6. Пять линий полпгонометрпческого хода 4 клас са были измерены светодальномером СТ-65 каждая па четырех частотах (паблюдением 4-мпппмумов), результаты измерении при ведены в табл. 72. Произвести оценку точности измеренных линий.
|
|
|
|
Т а б л и ц а 72 |
|
Измеренные значения |
липой |
|
1 |
2 |
3 |
1 |
5 |
563,501 |
385,311 |
605,S23 |
821,441 |
998,185 |
563,507 |
385,320 |
605,843 |
821,447 |
998,195 |
563,504 |
385,310 |
605,837 |
821,423 |
998,201 |
563,491 |
385,315 |
605,828 |
821,401 |
998,199 |
563,501 |
385,314 |
605,833 |
821,428 |
998,195 |
Решение примера приведено в табл. 73. В графу 3 выписывают по каждой отдельной линии уклонения v измеренных зпачешш линии от среднего. Среднюю квадратическую погрешность окон чательного результата измеренной лин ии находят по формуле (III.178), так как уклонения наименьшей п наибольшей длины от среднего значения линии укладываются в интервал 400—1000 (см. табл. 65), для которого веса линий могут быть приняты постоянными. В графе 5 вычисляют средппе квадратические от носительные погрешности окончательных результатов лиипй.
При оценке точности линейных измерений по разностям двой ных измерений используют разности ds между результатами измерений п линий в прямом п обратном направлениях или двумя мерными приборами. В общем случае линии имеют разную длииу, поэтому оценка точности производится по формулам для перавпоточных измерений.
227
Т л бл п ц а 73
Вычпслспис срсдтшх квадрагнчсскпх абсолютных и относительных погрешностей пзиерсинл линии спстодалыюмсром СТ-65
.V линии |
*3 попрапки |
1 |
2 |
1 |
1 |
2 |
|
3 |
|
4 |
2 |
5 |
С |
|
7 |
|
8 |
У
310
11
12
13
414
15
16
1
17
518
19
20
V, си |
V» |
3 |
4 |
0,0 |
0,00 |
+ 0,6 |
0,36 |
+0,3 |
0,09 |
- 1,0 |
1,00 |
- 0 ,3 |
0,09 |
+о,с |
0,36 |
- 0 ,4 |
0,16 |
+ 0,1 |
0,01 |
- 1,0 |
1,00 |
+ 1,0 |
1,00 |
+0,4 |
0,16 |
-0 ,5 |
0,25 |
+1,3 |
1,69 |
+1,9 |
3,61 |
- 0 ,5 |
0,25 |
—2.7 |
7,29 |
- 1,0 |
1,00 |
0,0 |
0,00 |
+ 0,6 |
0,36 |
+0,4 |
0,16 |
1
18,84
1
".1 si
5
1
100000
1
69 000
1
108000
1
147 000
1
176 000
18.84 |
= 0.5G см. |
Вычислила Е. К. Нечипорепко |
5-4 (4-1)
Прп нзмерешш лшшй проволоками веса нзмерешш х линий определяют по формуле (III.174) п формулы для оцеикп точности применяют следующие.
Сначала определяют так называемый коэффициент остаточного систематического влияния ю, который характеризует лишь разиость систематических влияний в нервом и втором измерениях
п пв характеризует величину самих систематических погрешно стей, т. е. велпчппу коэффициента систематического влияния h
Затем систематическую часть исключают из разностей
и по величинам d's определяют коэффициент случайного влияния р, относящийся к среднему из обоих измерений результату
(II 1.182'
который контролируют по формуле
^ V W - |
(IIU83- |
Прп очень малой величине ©, р определяют по формулам |
р = |
(111.184) |
|
(111.185) |
Прп оценке точпостп по двойным измерениям величина коэф фициента р получается обычно раза в 2—3 преуменьшенной, так как при этом способе оцевки точпостп ряд источников погрешностей остается неучтенным.
П р и м е р 7. Произвести оценку точности длин линий, из меренных мерной проволокой, по разностям двойных измерений (табл. 74).
Р е ш е н и е . В графе 3 получают сумму величин ds, по аосолютной величине которой судят о наличии систематического влия ния в разностях ds. В примере [rfj = +0,025 м достаточно велика, следовательно, необходимо определить коэффициент остаточного систематического влияния со по формуле (III. 180) и исключить систематическую часть погрешности из разностей ds, т. с. опреде
|
|
|
|
|
|
|
|
лить d's по |
формуле |
(II 1.181). Контролем вычисления |
разностей |
d's служит |
равенство |
[d*] = |
0. |
вычисляют |
по |
формуле |
Коэффициент |
случайного |
влияния р |
(III.184) н |
для |
контроля — по формуле |
(III.185). |
Надежность |
коэффициента случайного влияния определяют по формуле
Все величины выражены в метрах.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 74 |
Вмчпслсппс коэффициентов остаточного систематического и |
|
случайного влилния прп намерении ш м ит ироволокой |
хода |
|
|
л.. |
|
—(Mj |
|
|
ч |
dst |
— 4 ' |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
3 |
|
4 |
|
|
5 |
6 |
7 |
1 |
207 |
+0,004 |
- 0,002 |
+ 0,002 |
4-10-0 |
10-10-8 |
2 |
183 |
+ |
|
5 |
— |
2 |
+ |
з |
9 |
5 |
3 |
157 |
- |
|
3 |
— |
2 |
— |
5 |
25 |
16 |
4 |
290 |
f- |
10 |
— |
3 |
+ |
7 |
49 |
17 |
5 |
355 |
- |
|
12 |
- |
4 |
+ |
8 |
64 |
18 |
6 |
271 |
- |
|
2 |
- |
3 |
— |
1 |
1 |
4 |
7 |
220 |
- |
|
6 |
- |
2 |
— |
8 |
64 |
29 |
8 |
163 |
- |
|
4 |
- |
2 |
— |
6 |
36 |
22 |
9 |
317 |
+ |
|
12 |
— |
3 |
+ |
9 |
81 |
26 |
10 |
175 |
- |
|
7 |
- |
2 |
- |
9 |
81 |
46 |
2338 |
+0,025 |
-0,025 |
0,000 |
414-10-в |
193-10-8 |
ю= |
+0.025 |
= |
+0.0000108; |
|
ц = |
у |
193Q1?-' 8 = |
0,00023. |
|
2338 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К о н т р о л ь |
23 • 10-0 |
|
|
I |
T /" 414 ■10*®= |
0.00021; |
Шц |
0.000054. |
|
V W |
|
2 |
У |
2338 |
|
|
|
|
|
Вычпелплп Н. А . Пархомоеа
При оценке точности по разностям двойпых измерений линий, из меренных свстодальпомерамп, веса определяют по тем же формулам, что п в способе оцешт точности линий по уклонениям от средпего. Тогда формулы для оцепкп точности будут следующие.
Остаточное влияние систематических погрешностей, отпссепиое к одной линии.
0 = tPs^sl |
(III.1S6) |
IPs) |
* |
Средпяя квадратическая погрешность единицы веса
^ |
V 2(п—1) |
(II 1.187) |
|
|
ds. — dst — 0. |
(III.188) |
Средние квадратические погрешности средппх впачепий каж дой липни
(III .189)
m(s')cp V 2Рч