Файл: Разумов, О. С. Пространственная геодезическая векторная сеть.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2024
Просмотров: 53
Скачиваний: 0
іп\г — cos Ф sin фcos Ami — cos 'Фs'n Ф cos Am^, |
(2.210) |
m2z = cos фsin ф sin Anil — L2cos ф sin ф sin Am^. |
(2.211) |
Если от некоторого начального пункта прокладывается век торный ход, состоящий из нескольких хорд, то погрешности на капливаются, и тензор ошибок положения конечного пункта хода найдется как
|
|
|
' K c t f K J I ' K j n |
|
|
|
|
||
|
|
M l = к г;-( К Л " К , ] ; K i r |
|
• |
(2 . 2 1 2 ) |
||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Г № |
J |
|
|
|
|
При |
этом СОВОІ супиое положенне всех |
пунктов |
|
такого |
хода |
||||
может оцениваться блочной матрнцей |
|
|
|
|
|
||||
/ |
МІ |
/И І. |
Ml |
|
|
|
« г, |
^ |
|
1 |
|
Ll |
L, |
LX |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
К]: |
|
||
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
M l |
|
|
|
|
|
|
|
|
М* = |
A ll |
1 |
[ « ? ] ; |
n : |
|
|
|
п : |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
|
|
|
|
• |
J |
\ |
М І. |
Iм?j: |
|
|
|
|
т |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где блоки Ш 77І |
определяются уравнением |
(2.212). |
|
|
|
||||
Приняв для оценки точности положения точки формулу |
|
||||||||
|
|
|
т2 — in2 |
-f т2 4- tri1, |
|
|
(2.214) |
получим, что в свободном ходе положение конечной точки будет отягчено погрешностью
т\ = [тЦ + (L2m^] -f [Z.2 cos2t|w^ ] . |
(2.215) |
|
Обозначив |
|
|
/n,|, = L/щ; |
тл — L соэфѵпд, |
(2.216) |
уравнение (2.215) приведем к виду |
|
|
ml — [тЦ + |
I + W a \ ■ . |
(2.217) |
5* 131
Для равностороннего вектора хода, в котором длины сторон н направляющие углы измерены равноточно, ошибка положения конечной точки будет равна
т\ = (ml +ігі* т',д п. |
(2.218) |
Из уравнений (2.215—2.217) следует, что |
в векторных ходах |
ошибки положения пунктов уменьшаются по |
мере уменьшения |
длин хорд — сторон хода. |
|
В конечном итоге нас обычно интересуют погрешности урав новешенных значений измеренных элементов сети и ошибки урав ненных координат пунктов. Эти задачи для случая одиночного векторного хода, проложенного между твердыми пунктами и для простейших сетей, решаются с помощью приемов тензорной ал гебры.
Рассматривая г-товын пункт векторного хода как узловую точ
ку системы двух ходов, направленных к ней от твердых |
пунктов, |
|||||||||
можно составить для |
точки |
два |
значения |
тензора |
ошибок |
по |
||||
( 2.212) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М?. = [МГ2 }1 |
и |
|
М%= [/Иг]!,,. |
|
(2.219) |
|||||
Величины, обратные тензорам |
ошибок, |
|
называют |
весовыми |
||||||
тензорами положения |
пунктов в нашем |
случаеони |
будут равны |
|||||||
Рп = |
Ш Ь ) - 1 |
|
И |
Рі2 = |
|
(МІ2Г ' . |
|
(2.220) |
||
И так как при сложении распределений |
|
веса складываются, |
||||||||
итоговый вес уравненного положения пункта |
будет |
найден |
так |
|||||||
же в виде тензора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рі0 = |
Р п +Рі2. |
|
|
|
|
(2.221) |
|||
Выполнив обратный переход от весового тензора к тензору |
||||||||||
ошибок, получим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МЬ> |
= РТо1. |
|
|
|
|
(2.222) |
|||
В том случае, когда твердые |
|
пункты |
уравновешиваемой |
си |
||||||
стемы определены независимо друг от друга |
и их |
положениям |
||||||||
свойственны некоторые тензоры |
ошибок, |
то |
|
перед |
вычислением |
весовых тензоров положения определяемого пункта элементы тен зоров ошибок исходных пунктов нужно сложить с соответствую щими элементами тензоров М2п и М]2.
|
Для предварительной |
оценки точности взаимного |
положения |
||||
произвольных пунктов ходов |
і и j |
воспользуемся |
теоремой |
161], |
|||
о весе уравновешенного |
значения |
измеренного |
элемента |
сети |
|||
как |
сумме весов двух величин — веса непосредственного измере |
||||||
ния |
и веса того же элемента, |
найденного косвенным |
путем по ре |
зультатам остальных измерений в системе. Здесь рекомендуется следующий порядок вычислений.
132
1. Вычисляют тензор ошибок положения пункта / относительно пункта і по результатам непосредственных измерений в ходе
МІ = [мЩ . |
(2.223) |
2. Опустив использованные измерения, тензор ошибок взаимного положения пунктов вычисляют вторично, как сумму тензоров ошибок конечных пунктов свободных ходов, направленных к пунк там і и / от исходных пунктов
|
М;-= Ml+ М2=[М г]! + [л*г]"+1.. |
(2.224) |
||||
3. |
Вычисляют весовые |
тензоры |
взаимного положения |
пунктов |
||
і |
и j |
|
|
2 X—1 |
|
|
|
Рц = « |
р'ч = (м ;;)-1 |
(2.225) |
|||
|
) |
|||||
и итоговый весовой |
тензор |
|
|
|
||
|
Poij = |
Рч + |
Р'ч- |
(2.226) |
|
|
4. Определяют тензор ошибоквзаимного |
|
|||||
положения пунктов хода в принятой си |
|
|||||
стеме координат |
|
|
|
|
|
|
|
М \ц = |
Р~оі) |
(2.227) |
|
5. Длянахождения погрешностей состав ляющих элементов вектора L{L, -ф, Л), соединяющего рассматриваемые пункты хода, тензор (2.227) умножают на матри цу (1.99) направляющих косинусов гради ентов составляющих элментов этого векто ра
Рис. 49. Система ходов с узловым пунктом
(МоііУ- пм02ііпт. |
(2.228) |
После этого ошибки направляющих углов и модуля |
вектора L |
вычисляют по формулам (1.103). |
|
Расчет погрешностей положения точек в простейших построе ниях векторных ходов с одной или несколькими узловыми точка ми может быть выполнен приемами метода эквивалентной замены с использованием тензоров ошибок и весовых тензоров положе ния пунктов.
Например, точность уравненного положения пункта В (рис. 49)
может быть найдена из таких расчетов: |
М2А |
и М2Аа |
положения |
||
1) подсчитывают тензоры ошибок |
|||||
конечной точки А в ходах 1 и 2; |
по (2.220) |
и (2.221) |
находится |
||
весовой тензор эквивалентного хода 1, 2 |
|
|
|
|
|
Ра і >2~ ( М а^ |
1+ (М~аУ) |
|
|
||
и тензоп ошибок точки А этого хода'М2. |
2 |
= |
Дт1 ; |
|
|
* |
|
|
-г"11о |
|
133
2) вычисляют |
тензоры |
ошибок |
положения точки |
В по ходам |
||
3, 1, 2 + 4, причем |
|
|
|
f2. |
|
|
|
Mi I ,2 + 4 = |
|
|
|
||
|
^~ А І ,2 + |
|
|
|||
3) вычисляют |
весовой |
тензор |
и тензор |
ошибок |
уравненного |
|
положения точки В |
|
|
|
|
|
|
|
Рз0— (MbJ |
1+ |
(^Я| ,2+4') |
*’ |
|
мъ л = Рв!.
Обратим внимание читателя еще иа одно обстоятельство. Предположим, что при производстве непосредственных изме
рении соблюден принцип равенства влияний ошибок измеренных величии иа положение конечной точки вектора L, т. е. соблюдено условие
т, Lm^ = L cos ?тА = lil |
(2.229) |
или с учетом (2.216)
mL = % = ,пА = |
(2.230) |
Тогда расчеты точности систем векторных ходов в значитель ной степени упрощаются и тензор ошибок (2.212) приобретает вид
Ml = [pi]" Е33,
где E3Z— единичная матрица третьего порядка.
Вычисление ошибок положения пунктов в векторном проложенном между двумя твердыми пунктами, становится простым по сравнению с теперь
II |
тf*w=” |
|
то |
|
|
Р‘- { и : |
Е33 — |
Е33, |
+ № . |
1 |
|
и |
,2іі г,,21« |
|
|
|
|
|
M l |
ЕЯз- |
|
№ ) 1 |
|
(2.231)
ходе, более
(2.232)
(2.233)
(2.234)
То есть, |
погрешности |
при любой геометрической |
струк |
|
сферами некоторого радиуса |
||||
туре хода, |
а если ход равносторонний, |
то |
|
|
|
2 |
2 і (п — І) |
г. |
(2.235) |
|
^ІО — \^L |
-£88. |
134
На основании соотношении (2.234), (2.235) и (2.227) опреде ляется и стандартный тензор ошибок совокупного положения всех вершин векторного хода, проложенного между твердыми пунк тами (рис. 50), с соблюдением условия (2.230)
АР = р|-/(\ |
(2.236) |
где составляющие элементы квадратной матрицы АР («-го порядка) равны
/?І7. - К |
і (п—і) |
і(п —/) |
ть |
(/ > 0; |
Если ход неравносторон ний, то
Рис. 50. Схема Е е к т о р и о г о хода
|
2 )/i |
|
П |
mf. = |
[M i [VLli+l |
тч |
[PLlflPZl Ж |
|
п |
||
|
|
|
1 |
Тензор (2.236) позволяет оценивать точность любой функции уравновешенных элементов хода. Анализируя составляющие эле
менты этого тензора, приходим к выводу, что точность |
уравно |
|||||
вешенных значений |
каждого из измеренных элементов |
вектора |
||||
1 в таком |
ходе |
при постоянстве рг, |
оказывается |
одинако |
||
вой. Например, делая расчет по схеме (1.98), получим |
|
|||||
mt |
-а , |
= |
— К "“ |
О Н - (І + 1)[Я — (і + 1)] - |
|
|
|
|
- |
2і [п - |
(і + 1)]) = |
(- ^ - |
(2.237) |
|
|
|
|
|
п |
|
Подмеченные |
особенности векторного |
хода сохраняются и в |
сетях из векторных ходов произвольной формы, если в них по каж дой стороне хода соблюдается принцип равного влияния (2.230).
Соблюдение этого принципа при построении сетей значительно упрощает процесс их последующего уравнивания и работу по вычислению обратных матриц коэффициентов нормальных урав нений, так как эти матрицы приобретают особый квазидиагональ ный вид, позволяющий сократить их порядок втрое.
Кроме того, если в векторной сети ошибки положения исход ных пунктов описываются сферами, то такая форма сохраняется и у ошибок положения всех определяемых пунктов сети (при со блюдении ранее поставленных условий). А если в этой сети исход
135