Файл: Донских, И. Е. Створный метод измерения смещений сооружений.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.10.2024
Просмотров: 108
Скачиваний: 0
Особенность программы наблюдений полустворов заклю чается в том, что она является двухступенчатой: сначала опре деляется нестворность пункта С относительно створа AB, а за тем, считая контрольный пункт С добавочным исходным, опре деляются нествориости остальных контрольных пунктов относи тельно полустворов АС и СВ. В этой программе только нестворность пункта С определяется визированием по всему створу, а всех остальных контрольных пунктов — визированием по полустворам, т. е. по более коротким направлениям. В этом одно из преимуществ программы наблюдений полустворов по сравнению с программой измерений биполярных координат
(§ 1 1).
Идея программы наблюдений полустворов может быть реа лизована двумя путями, названными здесь первой и второй про
граммой наблюдений полустворов. |
п о л у с т в о - |
|
П е р в а я п р о г р а м м а |
н а б л ю д е н и й |
|
р.о в. |
|
|
Впервой программе наблюдений полустворов, предложенной
М.С. Муравьевым для способа подвижной марки [57], примени тельно к способу измерения малых углов (см. рис. ИЗ), нествор ность добавочного исходного пункта С относительно створа AB определяется с исходных пунктов А и В измерением малых углов уі и у2 и расстояний sAC и sBc, а нестворность любого конт
рольного пункта / относительно полуствора АС определяется с исходного А и добавочного исходного С пунктов измерением малых углов ßi и ß2 и расстояний sAj и sCj. Таким образом, нествориости добавочного исходного и всех контрольных пунк тов определяются измерением биполярных координат. Поэтому
для вычисления Lc, niLC, |
lj |
и гпц |
можно пользоваться форму |
|||||
лами, полученными в § И |
(вариант II.5), а для |
вычисления Lj |
||||||
и ть — формулами |
(Ш.4) |
и (III.5). |
|
|
|
|
||
С целью получения расчетных формул подставим в формулу |
||||||||
(III.5) значения mi- и m.LC> вычисляемые по |
формуле типа |
|||||||
(11.82), т. е„ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГПі. = |
0.4jttlßSAC(км), |
|
|
(H I .6) |
|||
тогда будем иметь |
niLc = Q4CmySAB(KM), |
|
|
(III.7) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
—9 |
2 |
|
9 |
2 |
”2 |
э |
|
mLj — |
О і/Щ S^C(KM) + |
k]Q4Cmv S.4£(„M). |
( I I I . 8) |
Первый член формулы (III.8) выражает влияние ошибки определения нествориости контрольного пункта / относительно полуствора АС, а второй член — влияние ошибки определения Lc — нествориости добавочного исходного пункта С относитель но створа AB.
С целью получения формул, пригодных для сравнения точ ности способов, программ и вариантов, примем, что.средние
85
квадратические ошибки измерения малых углов при определении иестворностей контрольных пунктов во всех программах, спосо бах и вариантах равны между собой. Но так как контрольный пункт С в программе наблюдений полустворов является доба вочным исходным пунктом для наблюдения иестворностей конт рольных пунктов по полустворам АС и СВ, то с целью умень шения влияния ошибки определения Lc — иестворности доба вочного исходного пункта С относительно створа AB желательно малые углы у, входящие в формулы (III.7) и (ІІІ.8), измерять с повышенной точностью, т. е. при q>\ принять
= qniy. |
(ІИ - 9 ) |
Тогда получим |
|
ГПу = — /Пр. |
(ШЛО) |
<7 |
|
Очевидно, что чем больше q, тем меньше ту |
и тем меньше |
значение второго члена правой части формулы |
(III.8) и, на |
оборот, чем меньше q, тем больше ту и, следовательно, больше
второй член правой части этой же формулы, т. е. тем больше влияние ошибок определения Lc. Таким образом, возникает задача определения значения q, обеспечивающего приемлемое влияние ошибок определения иестворности добавочного исход ного пункта С, которое можно отождествить с влиянием оши бок добавочных исходных данных.
Известно, что при |
создании государственной триангуля |
ции 1, 2, 3 и 4 классов |
углы измеряют соответственно со сред |
ними квадратическими ошибками 0, "7; 1", 0; 1", 5 и 2", 0, обеспе чивающими в основном приемлемое влияние ошибок исходных, данных. Отношения величин двух соседних ошибок составляют:
1, 43; 1, 50 и 1, 33, а в среднем q ^ |
}^~2. Такое же q принимают |
при определении горизонтальных |
смещений сооружений. Как |
будет показано ниже, значение q = Y 2 для створных наблюде ний не всегда является оптимальным.
На основании (ШЛО) формула (III.8) примет вид
(Щ.11)
где
(IIIЛ2)
kc — SA C ■S A B -
86
Если обозначить |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Qickf = z l |
|
(III. 13) |
||
|
|
|
Qljkc = |
22, |
|
(III. 14) |
|
то будем иметь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q / = - j / |
|
. |
|
(III.15) |
|
Величины z\ |
и |
z\ |
по |
аргументам |
соответственно kc |
||
(вместо ki) и kj, |
kj |
(вместо k{) и |
kc (вместо kj) |
можно полу |
|||
чить в прилож. 6. |
|
|
|
|
|
|
|
Если SAB = 1 к |
м , |
S A C = 0,5 |
км |
и SAj = 0,25 |
км, |
то по форму |
|
лам (11.26) и (Ш.З) |
соответственно будем иметь kc = sAC: sAB= |
= 0,5 и kj = sAj :sАС = 0,5. Используя эти аргументы, в прилож. 6 получим z\ —z\ =0,734. После подстановки значений гі в (III.15) при q2= 2 будем иметь
Q i = V 0,734 + 0,5 • 0,734 = 1,05.
В исследуемом створе пункт С расположен в середине створа
AB, поэтому &с= 0,5, a Q%c |
=2,9381 (§ |
11). Учитывая |
эти дан |
ные, формула (III. 12) примет вид |
|
|
|
Q, = 0,5 і / |
Ql/ + 11,75 |
kj |
(111.16; |
По формуле (III.16) вычислено 6 значений Qj, соответст вующих q2= 2, 4, 5, 6, 7 и 10. Полученные результаты, условно названные вариантами (16.1—16.6), приведены в табл. 14.
Если гпр>ту, то при м>1 можно написать
Ша
/ « ’
тогда
(III. 17)
где и — число приемов измерения малых углов.
Согласно последним двум формулам, если при измерении
угла ß с ошибкой |
выполняется |
один прием измерений, то |
при измерении угла у с ошибкой ту |
выполняется У~йприемов, |
что равносильно измерению и углов.
На основании (ШЛО) и (III.17) будем иметь |
|
и = q2. |
(III. 18) |
87
При |
определении |
пестворности пункта |
С |
относительно |
створа |
AB измеряются |
два угла у с ошибкой |
піу, |
а при опре |
делении нестворностей (п—1) контрольных пунктов относитель но полустворов АС и ВС тоже измеряется по два угла ß, но со средней квадратической ошибкой /пр. Поэтому, учитывая
(III.18), общее количество измеряемых углов составит |
|
|||
|
N = 2{п — 1) -f- 2<72, |
|
|
|
или |
|
|
|
|
|
N — 2{п— 1 -f- q2). |
(III.19) |
||
Так как в исследуемом створе п = 15, то по формуле (III.19) |
||||
получим |
|
|
|
|
|
Л/ = 2(14 + q-). |
|
|
|
Значения |
N, вычисленные по |
последней |
формуле |
при |
qz= 2, 4, 5, 6, 7 и 10, приведены в табл. |
14. |
определении |
не- |
|
Контроль |
определения нестворностей. При |
створности пункта С относительно створа AB по программе из мерения биполярных координат (табл. 14, варианты 16.1—16.6) допустимую разность нестворностей, полученных в прямом и обратном ходах, следует вычислять по формуле (11.116). Но так
как малые углы у измеряются с ошибкой ту, |
то в формуле |
||
(II.117) вместо mp |
следует подставить т ”, |
и она примет вид |
|
Qsc= |
14,54/тг;К £с + (1 — *с)а . |
(III.20) |
|
Коэффициенты Q5C по аргументам kc и |
т"у |
(вместо т"^) |
|
можно получить по номограмме рис. 14. |
1 |
нестворностей |
|
Формулы (11.116) |
и (11.117) при определении |
контрольных пунктов относительно полустворов АС и СВ, на пример полуствора АС, должны иметь вид
|
&Li,пред = Qbj SАС(кы), |
|
(III.21) |
|
Qbj = |
14,54mp V k j2 + |
{ 1 - |
k j f . |
(ІИ-22) |
Коэффициенты Q5j- |
по аргументам |
kj |
и |
можно полу |
чить по номограмме рис. 14.
Вариант 16.7. Рассмотрим вариант 16.7, в котором нестворности добавочного исходного пункта С относительно створа AB
иостальных контрольных пунктов относительно полустворов АС
иСВ определяются измерением биполярных координат, т. е. так же, как и в вариантах 16.1—16.6, но малые углы измеряются по программе II (см. § 7), а веса определения нестворностей вы
числяются по формулам типа (11.59) и (11.60).
Очевидно, для вычисления нестворности пункта С относи тельно створа AB и оценки точности можно воспользоваться
88
формулами (11.63) |
и (11.69), а для |
расчета точности — форму |
|||||
лами (11.70) и (11.71). Эти |
формулы при определении |
нествор- |
|||||
ности пункта / относительно полуствора АС примут вид: |
|
||||||
|
11= |
4,848 (ßi’ + ß^ft/U |
- kflsAciKM). |
(HI-23) |
|||
m]. = |
6,69A:/(1 — ft7) sAC(Kil) V |
+ щ г , |
(III.24) |
||||
|
|
mi. = |
Qo/m's^cfKH)., |
|
(III.25) |
||
|
|
Qv = |
9.46АД1 — kj). |
|
(III.26) |
||
На основании (III.5), (11.70) |
и (III.25) |
будем иметь |
|
||||
2 |
= |
/V* "a 2 |
|
2 |
Л |
-2 2 |
|
|
Q2/^ß S/4C(KM) + |
kj |
V2C^ß S^ß(KM) , |
|
где ту — средняя квадратическая ошибка измерения малых уг лов у при определении нестворности пункта С относительно
створа AB заменена |
на тß |
в соответствии с |
(ШЛО). |
|
||||||||
После |
вынесения |
т^ s^ß(KM) |
за |
скобки и |
учета |
обозначе |
||||||
ния типа |
(11.26) |
при q2 = 2 (как принято на производстве) будем |
||||||||||
иметь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mLj = |
m'Ql длв(км), |
|
|
(111.27) |
||||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Qi = |
V Qojkc + |
0,5ka,Qx . |
|
(III.28) |
|||||
Подставляя |
(П.71) и |
(III.26) |
в |
(III.28) при kc = 0,5 получим |
||||||||
Q'i= V |
9,462ft/ (I — kj)2 • 0,52 -f 0,5А/9,462 • 0,52 • 0,52, |
|||||||||||
окончательно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Qi - |
4,73ft/ V |
( 1 |
- ft/)2+ 0,125 |
, |
(III.29) |
||||
Коэффициенты Q/, вычисленные |
по |
формуле (III.29), при |
||||||||||
ведены в табл. |
14 (вариант 16.7). |
|
|
qz. В |
программе |
наблюде |
||||||
Выбор |
оптимального |
значения |
|
ний полустворов пункт С является добавочным исходным пунк том, нестворность которого определяется с повышенным весом, зависящим от величины q\ вычисляемой согласно (ПІ.9) по формуле
|
О. |
|
|
<72 = ^ Т , |
(Ш.ЗО) |
|
т~ |
|
где |
и гПу— средние квадратические ошибки |
измерения уг |
лов соответственно при определении нестворностей контрольных и добавочного исходного пунктов.
89