Файл: Донских, И. Е. Створный метод измерения смещений сооружений.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.10.2024
Просмотров: 89
Скачиваний: 0
сительно створа AB. Опустив из контрольного пункта і перпен дикуляр іі' на створ AB, получим отрезок іі' = Ь'{ — нестворность
контрольного пункта і относительно створа AB.
Контрольный пункт і устанавливается с отклонением от ство ра AB в несколько сантиметров, а величина смещения невели
ка, так что угол ß *, измеряемый для |
определения |
нестворности |
||
контрольного пункта і относительно створа AB, и угол ф всегда |
||||
будут малы, поэтому |
|
|
|
|
Ui = SAl sin ßl ~ ~ |
= L<> |
(11.19) |
||
где sAi — расстояние |
от исходного пункта А |
до |
контрольного |
|
пункта і. |
(11.19) вторым |
и последующими членами |
||
Пренебрежение в |
||||
разложения sin ßi в |
ряд окажет ничтожно |
малое |
влияние на |
точность определения Li. Знак Li определяется знаком угла ßi по правилу, изложенному в § 6.
С целью получения формул для оценки точности определе ния Li и расчета необходимой точности измерения ßi и sAi — полярных координат пункта і формулу (11.19) продифференци руем по независимо измеренным ßi и sAi. Тогда получим
т-. — — пй S-,. -f ml — ß i, |
(11.20) |
|
Li |
p2 P' Лі s p2 |
|
где mL{— средняя квадратическая ошибка определения Li.
Измерение sA%с достаточной степенью точности достигается сравнительно легко, а измерение ßi — сопряжено с преодоле нием ряда трудностей. Поэтому целесообразно необходимую точность измерения sAi установить в таких пределах, чтобы влияние второго члена в формуле (П.20) было ничтожно малым по сравнению с влиянием первого члена этой же формулы. Тог да вторым слагаемым в правой части формулы (11.20) можно пренебречь. Для решения этой задачи воспользуемся рекомен дациями Ю. В. Кемница [38] и Ю. И. Маркузе [54] и примем следующее соотношение слагающих формулы (11.20):
у * |
(11.21) |
В этом случае формула (11.20) примет вид
< = 3Х ^ - Р ? + ms2- 7 ß |
S р 2 |
( 11.22) |
р3 |
|
|
* Если малый угол ßi измерен окулярным микрометром, то его значение подлежит редуцированию на плоскость.
39
Если в формуле (11.22) inL . заменить величиной М — задан ной средней квадратической ошибкой определения Li, то по лучим
рм
ms --
3,16р!
г
Согласно (11.19) имеем
Рі рЦ 9
s A i
тогда
M sA
3,16L,
Разделив обе части последнего выражения на sAи получим окончательную формулу для вычисления допустимой относи тельной ошибки измерения s.-u, обеспечивающей ничтожно ма лое влияние второго члена в формуле (11.20) по сравнению с влиянием первого члена этой же формулы
Лк. = |
0.32Л4 _ |
(11.23) |
SAI |
Ц |
|
Если М= 0,5 мм, а = 40 мм, то |
. |
|
|
SM |
250 |
Согласно (11.23) расстояние достаточно |
знать с невысокой |
степенью точности, поэтому sAi измеряют только в первом цик ле наблюдений, а во всех последующих принимают за неиз менное.
Если же возникает необходимость в измерении смещений секций сооружения вдоль створа (вдоль оси сооружения), то точность измерения sAi должна быть иной.
Легко видеть, что увеличение Li в (11.23) повысит необходи мую точность измерения SAU поэтому установку контрольных пунктов в створе AB следует выполнять с такой точностью, чтобы угол ßi не превышал величины, которую можно измерить оптическим микрометром теодолита при совмещении одних и тех же штрихов лимба при визировании на исходный и кон трольный пункты. Очевидно, что контрольные пункты, располо женные вблизи исходных пунктов, должны устанавливаться в створ с большей точностью, нежели удаленные.
Измеряя SAi с относительной ошибкой, определяемой по фор муле (11.23), но не грубее 1 : 2000, вторым членом в правой ча сти формулы (11.20) можно пренебречь, и она примет оконча тельный вид
Вычисления Li и inL[ по формулам (11.19) и (11.24) можно упростить, если для всех пунктов створа заранее вычислить
тогда в любом цикле наблюдений можно будет пользоваться формулами
Li — ßi^o>
mLt = |
?<>• |
После замены в (11.24) inLi на М получим формулу для рас
чета необходимой точности измерения угла ßi, обеспечивающей получение Li с заданной средней квадратической ошибкой М
тл = рМ |
(11.25) |
|
гл |
sA i |
|
|
|
Умножив и разделив правую часть формулы (11.24) на дли ну створа sAB, получим
т,
Li
Обозначив
1SAi
-— пи - ^ - s an .
Рр‘ SAB Aß
k t |
sA i |
(11.26) |
|
= |
|||
|
|
SAB |
|
и подставив р= 0,206265 • 106, а S^B (,<„>• ІО6, будем |
иметь |
||
т, = та |
ki |
1 |
|
0,206265 л в (км) |
|
||
'4 |
' |
|
|
Окончательно |
|
|
|
m L.t = |
Q / S . S.*B (KM) . |
( И - 2 7 ) |
|
где |
|
|
|
Qi = |
4,848kl, |
(11.28) |
tri^ выражена в сек, SAB(KM)— в км, а тЬі — в мм.
Заметим, что величина входящая в формулу (11.28), со гласно (11.26) является отвлеченной, а коэффициент 4,848 имеет размерность 1/сек, поэтому Q, тоже имеет разность 1/сек. Хотя величина имеет размерность, в данной работе она именуется коэффициентом.
Особое внимание следует обратить на формулу (11.27). Если в ней условно принять т s AJ3(KM)= l, то mL i=Qi, т. е. коэффи
циент Qi будет являться условной средней квадратической ошибкой определения нестворностей. Из сравнения величин Qi, полученных для разных способов, программ и вариантов опре
1 |
41 |
деления нестворностей, можно судить о точности определения нестворностей отдельных пунктов. Поэтому в данной работе все расчетные формулы приведены к виду (11.27), а в необходимых случаях дается ссылка на изложенный выше прием перехода от
(11.24) к (11.27). |
|
Qi, вычисленные по формуле (11.28) |
|
Значения коэффициента |
|||
при /г,- = 0,01; 0,02; |
... 0,99, |
приведены в прилож. 1. |
|
Если в формуле (11.27) |
mLi заменить на 44, то получим фор |
||
мулу для расчета |
средней |
квадратической ошибки |
измерения |
углов на створе |
|
М |
|
|
/Ид |
(11.29) |
|
|
Рі |
Q i s AB (к м ) |
|
Поставив условие, чтобы нестворность любого контрольного пункта і относительно створа AB определялась с заданной ошибкой 44, для каждого контрольного пункта получим свое значение т’л .
Допустим, что SAI = 200 м, SAB = 500 м, тогда по формуле
(II.26) получим &,= 0,4. |
По аргументу /Si= 0,4 в прилож. |
1 най |
|
дем Qi = 1,94. При /Лр =0",5 и 44= 0,5 мм по формулам |
(11.27) |
||
и (11.29) с учетом размерности Q,- соответственно получим |
|
||
т, = |
1,94-0,5-0,5 = 0,48 мм, |
|
|
тл = |
0,5 |
= 0",51. |
|
1,94-0,5 |
|
||
|
|
|
Для исследования точности определения нестворностей мож но принять модель створа с любым количеством п контрольных пунктов. Но при п слишком большом объем вычислений сущест-
Рис. 10
венно возрастает, а при п малом будут получены данные, при ближенно характеризующие точность определения нестворно стей по ряду программ наблюдений.
При установлении необходимого количества п контрольных пунктов было учтено, что в программах наблюдений полуство-
ров и четвертей створа |
(§ |
16 |
и 17) весь |
створ AB |
(рис. |
10) |
|||
делится соответственно |
на |
две |
{АС и |
СВ) |
и четыре |
(AD, |
DC, |
||
СЕ и BE) части, называемые полустворами |
и четвертями ство |
||||||||
ра. Очевидно, что |
S A C |
= S B C = |
0 , 5 S A B |
и S A D ^ S DC — S C E = S B E — |
|||||
= 0,25 SAB. Во всех других |
программах |
разделение |
створа |
на |
|||||
части менее четверти створа не встречается. |
|
предусмотреть |
|||||||
Если в середине |
каждой |
четверти |
створа |
||||||
наблюдение только одного контрольного пункта |
(/, k, |
р и г ) , то |
42