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
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