Файл: Болдырев, В. С. Методы математической статистики в гидрографии и кораблевождении учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.10.2024

Просмотров: 115

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
или
где б

Используя Х-Х = V » получи два уравнения погреш­

ностей, эквивалентных исходной системе:

хУ-- Ѵ ==Ѵѵ?''

*,

х

 

Здесь X и У - вероятнейшие координаты места.

Весовая матрица уравнений будет иметь вид

Р'=

1--- 1

tQ t

Раё

[рас] [ріё\

ляцмониая матрица

V

КГ 6 !

ч ъ

 

**

------Г

 

 

У*

 

-

 

 

 

¥J

 

 

 

S'*

 

[раа]

 

[ Р ° ё ] 1

 

D

 

D

 

 

[ fa é J

-- 1

I—j

D Г>

- средняя квадратическая олиОка измерения с весом I .

Эквивалентное линии полоиения в данном случае парал­ лельны осям координат. "Компенсацией" за простоту урав­ нений эквмвалентинт линий поломеимя является то, что мл погрешности не является независимыми. С ооноцьв ортогонального преобразования система

Х- Х - ѵ :

У- У « V '

1 7 7

12


м оя* лучить эквивалентную систему двух независимых уравнений погрешностей. Матрица преобразования в этом случае будет иметь вид

cos Т sin Т

Q

sin Т - cos Т

Выполняя указанные действия, получим весовую матри­ цу, откуда можно найти выражение для расчета элементов эллипса оиибок А , В , Т . Формулы получим в виде

s ’- ■ & { 1 ? ааМ ? і е ] - ? } ■

Здесь

f o 2 r

. - É ^ U

$

[p a a \-\jp t&

\

Таким образом, эквивалеитиие преобразования с ис­ пользованием в качестве линий положения полуосей эл­ липса ошибок являются частными случаями.

$ 24. Нахождение "вероятнейшего* места в Фигуре погрешностей

Кроме изложенных способов нахождения вероятнейшего места на практике употребляются и другие приемы.Чаше всего для нахождения места в фигуре погрешностей ис­ пользуют так называемый центрографический способ, а для случая трех линий положения - способ противомедиан.

1 7 6

сущность центрографического способа уравнивания состоит в следующем. Пусть уравнения поправок заданы в нормаль­

ной форме. Тс есть c o s Z ^ f+ s in T ^ u J -

с весом Рі

Такой системе уравнений поправок соответствует сис­ тема нормальных уравнений«

\_рсо$гт \ду+ [p co sT sin Т^Ди* - [ р д п cos'c] = О

[ fc o s Z s in Z ^ p c p f^ s in 2^ \д и > - [рД п s in T ^ - 0 ■

Отсюда найдем неизвестные поправки к координатам:

-[pcosZsinZ] [рДггзглТ]* [р * іп гт] [ р д п cosт\

^

[pcos2z ] [ p s in Z ] - [ p c o s Z s in Z ] 2

- [pstnTcosZ\[рДn cosz j t Гp cosгт ] [ р д п s i n z]

 

^■uf—-----------------------------------------------------

[PcoS2Z ] [ p s in * z \- [ p c o s Z s in-------------------r f

 

 

 

Определим положение тонки пересечения двух линий по­

ложения і

, к

. Для них уравнения поправок будут:

 

* *

Ті л

Уік + s in Ті А

,

 

cos ?кду>ік + S in Zk A u s i k - A n k =

VH .

 

Решив эти уравнения относительно

и Ди/-Ік

?

введем полученные равенства в уравнения для нахождения

ду> и Деи- .

После приведения подобных членов получим:

179


E f j

Tj ) a fi „

 

7

ДuS = Е л ?r« « 'f ö - ті) а <^і,

Е Р і Р ^ " ( ? > - Щ

Обозначим

 

 

 

Тогда

 

 

 

E f t M І к

 

 

J rf

Е л *

 

ДиЛ =

t P i k A ^ i k

 

 

 

 

 

 

I f ik

 

 

йэ этих равенств

следует,

что A(f> и Д сср

представ­

ляет собой весовое

среднее яэ коордпат Д ^ к

в

точек пересечения линий полоавния. В данной случае усматривается определенная физическая аналогия нахожде­ ния центра тяжести системы материальных точек с коорди­

натами дФ -.

и Д и ?,.

и весами р. . Следовательно,

• I к

Ік

г zk

р ік можно рассматривать как вес точек пересечения

линий положения. Дня равноточных измерений

{#<■#* " Ч ѵ *;->}’ •

Отсода возникает графический метод уравнивания.После проведения линий положения находят координаты каждой точки пересечения. Этих точек будет

180


.Палее вычисляется веса точек пересечения. Затем по­ парно суммирует веса точек пересечения по правилу сло­ жения параллельных сил, присваивая точке, полученной в результате суммирования, вео Р,+Р2 и т .д . (рис.19).

Для удобства построения целесообразно заранее вычис­ лить и составить таблицу квадратов синусов разностей углов. При наличии трех линий полотения все настроения и вычисления существенно упрощаются (рме.20):

с

Cr.

Складывая веса, находим вес точки М, и Af2 . Со­

единяя их, получни вероятиеИвее место. Если наблаяеиия

I8I

равноточны, то (э/ = С?2 = (э

и знаменатели у весов

иохно отбросить,

так как вес изменится в одинаковое

число раз. Разделив оставиеесл

выражение на g 2 ; g 2 ;

& , получим*

 

 

 

 

р

 

s in 2(Z2-T ,) .

 

 

 

it,г

9 І

 

 

 

 

 

 

ЧСГ

 

s i n \ z 3 - T , )

.

И

 

 

Sin%Z3 ~ Z 2)

Рг,эш

*?

1

1 8 2


Сп о с о б ППОТЖВОМЙЛНЯД

Втреугольнике погрешностей шмеется одно избыточное измерение. Оно должно дать одно условное уравняли.Обо­ значим стороны треугольника погреияостей через С, , Сг ,

С3 . Положим, что вероятнейшее место найдено. Обозна­

чим смешение сторон, приводящих измерения в согласие через г* , ѵ-2 , <s} . Соединим вероятнейшее место с

вершинами треугольника (рис.21). В результате получим три малых треугольника. Напишем условное уравнение,ко­ торое будет иметь вид

4 точим, то поправки </г-

 

с

^ будут иметь веса

-

 

Нормальные уравнения

 

 

 

 

 

 

коррелят будут иметь

 

Рис.21

 

вид

 

 

 

 

откуда

2 S

К

и

183

В

случае

равноточных измерений

 

 

 

2 S

 

 

 

 

 

 

j~cc j

?

^ г ~ ^ сг

7 ^ з ~ ^ сз

*

Такны образом,

как решения достаточно измерить пло­

щадь

треугольника

и длины его сторон,

составить

сумку

сторон, вычислить

корреляту

и величины смещений.

 

Можно показать, что приведенному

выше аналитическому

решению соответствует вероятнейшее

месте, нелучениое

в точке

пересечения антимедиан.

 

§

25. Метод последовательного

уточнения места

При каждом уточнении места в самом общем случае все результаты наблюдения навигационных параметров у нас относятся к разным моментам времени, что вынуждает приводить наблюдения к одному моменту. Рассмотрим эту процедуру подробнее, исходя из следующих обстоятельств. Пусть в некоторый исходный момент Т, имеем исходные

наблюдения, характеризующиеся следующей системой урав­ нений погрешностей:

А Х - 1 = о - .

Причем точность наблюдений характеризуется корреля­

ционной матрицей

Кл

. В момент

Тг

выполним дополни­

тельные наблюдения,

дающие

одно

уравнение поправок

 

а Х г - е -

ѵ-

 

 

 

с корреляционной

матрицей А а

. Обе

системы урахтгний

погрешностей статистически независимы, так как слкбки измерений не зависят от ошибок счисления. № оснвваиши первой системы на иомен? Т, капищем уравнение для на­ хождения вектора координат