Рис. 16.5. К уравниванию геодезического четырехугольника три˝латерации
Условному уравнению поправок (16.11) соответствует одно нормальное уравнение коррелат
[aa]K + w = 0.
Поправки в измеренные стороны могут быть вычислены по
формуле
(Si) = aik,
ãäå k — коррелата, вычисляемая по формуле = r
Уравнивание геодезического четырехугольника трилатера˝ции (рис. 16.5) выполнено в таблице 16.3.
16.3. Результаты уравнивания геодезического четырехугольн˝ика трилатерации
264 53 01
|
3 |
128 10 53 |
|
|
|
|
= r |
–5,56 |
|
1 + 2 |
128 11 20 |
|
|
W² |
+27² |
Поправки в стороны, см |
|
|
|
|
|
|
(S1) |
–1,8 |
|
|
|
|
+13,08 |
|
(S2) |
–2,7 |
|
|
r¢¢ |
|
|
|
|
(S3) |
+4,9 |
|
Высоты треугольников, км |
|
(S4) |
–3,8 |
|
|
|
h1 |
3,054 |
|
(S5) |
+3,3 |
|
|
|
h2 |
2,094 |
|
(S6) |
–3,7 |
|
|
|
h3 |
1,139 |
[(S)2] |
32,34 |
Продолжение
Коэффициенты |
ïðè |
ïî- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
правках в стороны |
|
= |
|
|
|
= |
= |
|
à1 |
0,327 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
à2 |
0,478 |
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
à3 |
–0,878 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
à4 |
0,676 |
|
|
|
|
Контроль |
|
|
à5 |
–0,587 |
|
|
|
|
|
ρ |
|
|
|
|
|
|
|
à6 |
0,668 |
= |
= |
|
|
|
|
= ′ ′′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Согласно формулам (16.9) поправки в вычисленные углы со-
ставят
= |
|
|
|
|
|
|
|
+ |
= |
¢¢ |
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
+ |
= |
¢¢ |
|
|
|
|
|
= |
|
|
+ |
|
= + |
¢¢ |
|
|
Контроль
[–1,1² – 5,9² – (+21,0²) + 27²] = –1,0²,
т. е. сумма поправок плюс свободный член практически равн˝ы нулю.
Введя поправки в измеренные стороны, вычисляют уравненные значения сторон четырехугольника, а по ним уравненные˝
значения углов |
|
|
|
|
|
Соблюдение условия |
|
+ |
|
|
|
= является |
контролем уравнивания. Затем по замкнутому полигонометр˝иче-
скому ходу A—I—II—III—A, используя уравненные значения сторон
и углов, вычисляют координаты определяемых пунктов I, II, III.
16.6.ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ КООРДИНАТ ОПРЕДЕЛЯЕМЫХ ПУНКТОВ
Вычисляют средние квадратические погрешности положения˝ определяемых пунктов I, II и III относительно исходного А.
В рассматриваемом случае функция уравненных элементов бу-
дет иметь следующий общий вид
|
= |
¶ |
+ |
¶ |
+ |
+ |
¶ |
+ |
= |
|
¶ |
¶ |
¶ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
+ |
|
+ |
+ |
|
+ |
|
ãäå f0 — постоянная величина.
Получив f1, f2, …, f6, обратный вес функции находят по формуле
=
так как имеется одно условное уравнение.
Î ï ð å ä å ë å í è å ñ ð å ä í å é ê â à ä ð à ò è ÷ å ñ ê î é ï î -
ã ð å ø í î ñ ò è ï î ë î æ å í è ÿ |
п у н к т а I. Найдем обратный |
вес абсциссы õ1. Имеем |
|
|
|
|
|
F = x1 = xA + S4cos aA—I; |
= |
¶ |
= |
¶ |
a − |
+ a − |
|
|
|
¶ |
|
|
|
|
и дирекционный угол линии A—I
aA—I = aA—Ê + b – bII = aA—II – bII.
При передаче дирекционного угла на сторону À—II óãîë b áûë
измерен с высокой точностью, поэтому дирекционный угол aA—II принят в качестве точного значения.
Тогда
|
|
|
¶ |
|
a |
|
= |
¶ |
|
|
|
|
a |
|
|
|
b |
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
¶b |
|
|
|
|
|
¶ |
|
|
æ |
|
+ |
ö |
|
= |
a |
|
= |
a |
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
ç |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
÷ |
¶ |
¶ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ç |
|
|
|
|
|
|
|
|
÷ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
è |
|
|
|
|
|
|
|
|
ø |
|
|
= |
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
¶ |
æ |
+ |
|
|
ö |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ç |
|
|
|
|
|
|
÷ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
¶ |
|
ç |
|
|
|
|
|
÷ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
è |
|
|
|
|
|
ø |
|
|
|
|
= |
a |
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
a |
|
|
|
b |
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поэтому
Аналогично можно найти
Заметим, что
f1 = 0; f2 = 0; f5 = 0.
Обратный вес
а средняя квадратическая погрешность определения õI
=
Для ординаты óI
F = yI = yA + S4sin αA—I.
Аналогично получают
= |
|
|
|
α |
|
β |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
β |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
α |
|
β + α |
|
|
|
|
|
|
β |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
α |
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
β |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f1 = 0; f2 = 0; f5 = 0; |
|
= |
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Средняя квадратическая погрешность положения пункта I
=+
Î ï ð å ä å ë å í è å ñ ð å ä í å é ê â à ä ð à ò è ÷ å ñ ê î é ï î -
г р е ш н о с т и п о л о ж е н и я п у н к т а II. Найдем обратный вес стороны S3. Имеем
F = S3; f3 = 1;
f1 = 0; f2 = 0; f4 = 0; f5 = 0; f6 = 0;
=
xII = xA + S3cos αA—II;
yII = yA + S3sin αA—II.
Òàê êàê αA—II принят в качестве твердого значения, то
=α
=α
О п р е д е л е н и е с р е д н е й к в а д р а т и ч е с к о й п о - г р е ш н о с т и п о л о ж е н и я п у н к т а III. Для этого найдем обратный вес абсциссы õIII. Имеем
F = xIII = xA + S1cos αA—III.
Далее
= |
∂ |
= |
|
|
∂ |
|
( α |
+ |
α |
= |
α |
|
× |
∂ |
|
∂ |
|
β |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
× |
|
+ |
|
|
+ |
α |
|
|
|
Окончательно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
α |
|
|
β + |
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
β |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Аналогично получают
f4 = 0; f5 = 0; f6 = 0,
тогда
=
Для ординаты óIII
F = yIII = yA + S1sin αA—III.
Аналогично получают
= |
|
|
|
α |
|
|
|
β + α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
β |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
β |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
α |
|
|
|
β |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
β |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f4 = 0; f5 = 0; f6 = 0,
Средняя квадратическая погрешность положения пункта III
=+
Âтаблице 16.4 приведены средние квадратические погрешно-
ñòè Ì положения определяемых пунктов I, II и III относительно исходного À, вычисленные по вышеприведенным формулам, и ре-
зультаты контрольной оценки точности положения этих пун˝ктов,
вычисленные параметрическим способом. Среднюю квадрати˝чес-
кую погрешность единицы веса òs примем равной 8,5 см (имеется
âвиду измерение радиодальномером РДГВ) для средней длин˝ы стороны четырехугольника.
16.4.Результаты оценки точности положения определяемых пун˝ктов
Оценка точности положения определяемых пунктов коррелатным способом
|
f3 |
–0,779 |
f3 |
1 |
f1 |
–0,297 |
|
f4 |
1,258 |
(F = S3) |
|
f2 |
–0,946 |
|
f6 |
0,924 |
|
0,1113 |
f3 |
0,624 |
|
|
|
1,078 |
|
2,9 ñì |
|
0,861 |
|
|
|
8,8 |
ñì |
|
0,562 |
|
7,8 |
ñì |
|
|
f3 |
0,733 |
|
6,5 ñì |
f1 |
0,955 |
|
|
f4 |
0,190 |
|
|
f2 |
–0,326 |
|
f6 |
–0,871 |
|
|
f3 |
0,279 |
|
|
|
0,820 |
|
|
|
1,095 |
|
|
|
7,7 |
ñì |
|
|
|
8,9 |
ñì |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ÌI |
11,8 |
ñì |
ÌII |
7,2 ñì |
ÌIII |
11,8 |
ñì |
|
|
|
Контрольная оценка точности положения определяемых пун˝ктов |
|
|
|
|
|
|
параметрическим способом |
|
|
|
|
|
|
8,8 |
ñì |
|
2,9 ñì |
|
7,8 |
ñì |
|
|
|
7,7 |
ñì |
|
6,5 ñì |
|
8,8 |
ñì |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ÌI |
11,8 |
ñì |
ÌII |
7,1 ñì |
ÌIII |
11,8 |
ñì |
|
Вычисление средних квадратических погрешностей положения
определяемых пунктов I, II, III геодезического четырехугольни˝ка трилатерации при уравнивании коррелатным способом прив˝едено
в приложении 4.
16.7. УРАВНИВАНИЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО ЧЕТЫРЕХУГОЛЬНИКА ТРИЛАТЕРАЦИИ ПАРАМЕТРИЧЕСКИМ СПОСОБОМ
Уравнивают геодезический четырехугольник трилатерации˝ (см. рис. 16.5) параметрическим способом в следующем порядке. По
предварительным (рабочим) координатам решают обратные г˝еодезические задачи, в результате получают дирекционные уг˝лы и
длины сторон и диагоналей четырехугольника (табл. 16.5).
16.5. Результаты решения обратных геодезических задач
Yk |
56842,7 |
54747,3 |
54747,3 |
55819,8 |
56842,7 |
54747,3 |
Yk |
55819,8 |
56842,7 |
55819,8 |
52237,5 |
52237,5 |
52237,5 |
DY |
+1022,9 |
–2095,4 |
–1072,5 |
+3582,3 |
+4605,2 |
+2509,8 |
Õk |
84734,5 |
85048,3 |
85048,3 |
81448,8 |
84734,5 |
85048,3 |
Õí |
81448,8 |
84734,5 |
81448,8 |
82684,5 |
82684,5 |
82684,5 |
DÕ |
+3285,7 |
+313,8 |
+3599,5 |
–1235,7 |
+2050,0 |
+2363,8 |
tg a |
+311318 |
–6,677501 |
–0,297958 |
–2,898911 |
+2,246483 |
+1,061783 |
a |
17°17¢32² |
278°31¢02² 343°24¢29² 109°01¢56² 66°00¢15² |
46°42¢59² |
sin a |
+0,297245 –0,988972 –0,285552 +0,945335 +0,913576 +0,727969 |
cos a |
+0,954801 +0,148105 +0,958363 –0,326100 +0,406669 +0,685611 |
S1 |
3441,24 |
2118,76 |
3755,88 |
3789,45 |
5040,86 |
3447,67 |
S2 |
3441,24 |
2118,77 |
3756,86 |
3789,45 |
5040,86 |
3447,67 |
S* |
3441,24 |
2118,77 |
3756,86 |
3789,45 |
5040,86 |
3447,67 |
= D +D
Уравнения поправок для расстояний, соединяющих два определяемых пункта, составляют в соответствии с формулой
|
υ = |
α |
ξ |
α η+ |
α |
ξ + |
α η + |
(16.12) |
ãäå |
— расстояние, |
вычисленное |
ïî |
предварительным |
координа˝там |
= |
|
= |
+ |
; Ski — измеренное расстояние. |
Число неизвестных поправок ξ è η к предварительно выбран- |
ным координатам определяемых пунктов равно 2ð. |
|
В рассматриваемом случае с учетом зависимости |
|
|
|
ηII = ξIItg αA—II = ξIItg αII—A. |
|
(16.13) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Обратный вес |
|
определяют по формуле |
|
|
|
= |
|
|
= |
= |
|
|
В соответствии с формулами (16.12), (16.13) после подстановки числовых значений коэффициентов при неизвестных ξ è η è ñâî-
бодного члена l уравнения поправок для сторон будут равны:
υ |
= |
|
|
+0,686ξI + 0,728η I –0,4 |
υ |
= |
–0,958ξIII + 0,286ηIII |
|
+0,958ξI – 0,286η I –3,3 |
υ |
= |
|
+2,073ξII |
+0,148ξ I – 0,989η I –2,2 |
υ |
= |
–0,326ξIII + 0,945ηIII |
|
–0,5 |
υ |
= |
0,955ξIII – 0,297ηIII |
+1,622ξII |
–0,4 |
υ |
= |
|
+2,460ξII |
+1,3 |
Получив уравнения поправок, составляют нормальные уравн˝е- ния, решив которые, находят поправки ξ è η к предварительным
координатам, а затем координаты определяемых пунктов. Точность положения определяемых пунктов I, II, III оценива-
ют следующим образом:
сначала вычисляют среднюю квадратическую погрешность еди-
íèöû âåñà
затем средние квадратические погрешности абсцисс и орди˝нат
и наконец, определяют среднюю квадратическую погрешност˝ь
положения пунктов относительно исходного À
=+
Распечатка результатов уравнивания геодезического четы˝рех-
угольника трилатерации параметрическим способом по про˝грамме «Сигма» приведена в приложении 5.
Контрольная оценка точности положения определяемых пун˝к- тов параметрическим способом приведена в нижней части та˝бли-
цы 16.4, из которой видно, что средние квадратические погрешн˝о- сти ÌI, MII è ÌIII полностью совпали.
Контрольные вопросы и задания
1. Изобразите типовые геодезические фигуры трилатерации. ˝2. Напишите и объясните условное уравнение поправок геодезического ч˝етырехугольника трилатерации. 3. Напишите формулу допустимого значения свободн˝ого члена условного уравнения геодезического четырехугольника трилатера˝ции. 4. Каков порядок уравнивания геодезического четырехугольника трилатера˝ции коррелатным способом? 5. Как оценивают точность положения определяемых пунк˝тов геодезического четырехугольника трилатерации?