Click here to load reader
Upload
jovita
View
93
Download
7
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Metódy presného merania uhlov. Laboratórna jednotka Schreiberova metóda Sektorová metóda Vrcholová metóda Smerníková metóda. Laboratórna jednotka. Vlastnosti laboratórnej jednotky. Spojnica teodolit cieľ má počas merania laboratórne podmienky nemenné - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Metódy presného merania uhlov
Laboratórna jednotkaSchreiberova metódaSektorová metódaVrcholová metódaSmerníková metóda
Laboratórna jednotka
Vlastnosti laboratórnej jednotky
Spojnica teodolit cieľ má počas merania laboratórne podmienky nemenné krátky čas merania
Ucelené meranie tvoria dve dvojskupiny závislé merania
Priemer z dvoch dvojskupín je nezávislý Na posúdenie presnosti potrebujeme dve
dvojskupiny
Schéma merania
Dvojskupina I II
Skupina I II III IV
Zámery ABBA BAAB ABBA BAAB
Otáčanie alidády doprava doľava doprava doľava
Poloha ďalekohľadu I II I II
Začiatočné čítaniex1= 180/4n
x1= 200/4n
x1+90°30´30´
x1 +100,5648
x1+45°15´15´
x1+50,2824
x1+135°45´45´
x1+150,0104
Časový postup 1 2 5 6 3 4 7 8
Výsledok skupiny 1 2 3 4
Výsledok dvojskup.
l1=(1 + 2)/2 l2=(3 + 4)/2
Celkový výsledok l1+l2)/2 d=l1-l2 m0=±d/2
Oprava z libely
Citlivosť libely =5,7“
Oprava z libely: o2-o1
8tan
1
8
11
Azo 8 Apl
9B
pl 9tan
1
8
12
Bzo
Oprava z runu
Jeden dielik na stupnici odpovedá n-dielikom na mikrometri
Vzniká vplyvom nesprávneho zväčšenia dielika na stupnici zmenená vzdialenosť stupnice od mikroskopu
posunutie dvojnite o jeden dielik na stupnici odpovedá n+ dielikom na bubienku mikrometra
je run alebo runová chyba
Oprava čítania o run
V dôsledku runovej chyby namiesto správneho čítania l čítame l´
Správne čítanie
nnll ::
Rln
l
n
l
n
nll .1
1
.
Redukcia systematických chýb
Oprava z runu Oprava z chyby vertikálnej osi (libely) Osové chyby – redukcia postupom merania Periodická chyba
vylúčia sa prvé tri členy Fourierovho radu Chyba z refrakcie
meranie viacerých laboratórnych jednotiek
Presnosť merania
Stredná chyba laboratórnej jednotky
Priemer z n-laboratórnych jednotiek
Celková stredná chyba na stanovisku
20
dm 21 lld
n
lx
n
ii
1
22
1 mmn
vvm
ii lxv
Meranie uhlov vo všetkých kombináciach
Schreiberova metóda
Spôsob merania
Počet kombinácii
Počet smerov je s Výber uhla podľa
viditeľnosti Jeden uhol tvorí
laboratórnu jednotku
2
1
2
sssN
Váha vyrovnaného uhla Súčet váh jednotlivých hodnôt, z ktorých počítame
všeobecný priemer
Váha n-krát meraného uhla p = n Váha smeru ps=2.p
Váha vypočítaného uhla pu= n/2 lebo je počítaný z rozdielu (súčtu) dvoch uhlov
Počet meraní každého uhla n Počet vypočítaných uhlov s-2
2
22
1
2
12
22
nsnnsns
nnsppp u
Príprava merania
Počet meraní uhla Váha p sa volí
ps=24 (36) s = 5 (7) n = 5
Uhlové intervaly nepárny počet smerov s
párny počet smerov s
nsd
180
s
p
s
pn s 2
1180
sn
d
Celkový počet meraní
Počet smerov
s
Počet kombiná-
cii
N
Váha vyrovna-
ného uhlap
Počet opakova-
ných meraní
n
Váha vyrovná-
ného smeru
ps
Celkový počet
meraní
N.n
3 3 12 8 24 24
4 6 12 6 24 36
5 10 12,5 5 25 50
6 15 12 4 24 60
7 21 14 4 28 84
8 28 12 3 24 84
Pracovná schéma pre s=4, p=12, ps=24, n=6, d´=30°
Meranie I. I. I. II. II. II.
12 0 30 60 90 120 150
13 10 40 70 100 130 160
14 20 50 80 110 140 170
23 20 50 80 110 140 170
24 10 40 70 100 130 160
34 0 30 60 90 120 150
Pracovná schéma pre s=5, p=12, ps=24, n=5, d´=7°
Meranie I. I. I. a II. II. II.
12 0 36 72 108 144
13 7 43 79 115 151
14 14 50 86 122 158
15 21 57 93 129 165
23 14 50 86 122 158
24 21 57 93 129 165
25 28 64 100 136 172
26 28 64 100 136 172
35 0 36 72 108 144
45 7 43 79 115 151
Počet nadbytočných meraní
Počet všetkých meraní N Počet nutných meraní (s-1) Počet nadbytočných meraní
212
11
2
1
sss
ss
Výpočet uhlov
Vyrovnanie MNŠ podľa sprostredkujúcich meraní
podľa podmienkových meraní
Výsledok: opravy, vyrovnané hodnoty
lAdxv
0uvAT
Rovnice opráv
Neznáme: l12=x, l13=y, l14=z, l15=t
v1 = x -l1´
v2 = y -l2´
v3 = z -l3´
v4 = t -l4´
v5 = -x +y -l5´
v6 = -x +z -l6´
v7 = -x +t -l7´
v8 = -y +z -l8´
v9 = -y +t -l9´
v10 = -z +t -l10´
Podmienkové rovnice
12 + 23 + 34 + 45 - 15 = 0
12 + 23 + 34 - 14 = 0
12 + 24 - 14 = 0
24 + 45 - 25 = 0
23 + 34 + 45 - 25 = 0
34 + 45 - 35 = 0
Presnosť výpočtu uhlov
Stredná chyba uhla, meraného v n-laboratórnych jednotkách
Stredná chyba uhla, meraného v 1 laboratórnej jednotke
Stredná chyba uhla, vyrovnaného na stanovisku
)2)(1(
2
ss
vvm
)2)(1(
20
ss
vvnnmm
)2)(1(
40
sss
vv
p
mms
(Ne)výhody
teoretický predpoklad: rovnaká váha ako pre všetky uhly v sieti
predpokladá ideálne observačné podmienky
dvojica smerov je rozmiestnemá po celom horizonte – nemá rovnakú viditeľnosť
počiatočné klady nejde symetricky rozdeliť v delenom kruhu
pri väčšom počte smerov menej skupín teoretický predpoklad nie je splnený
Sektorová metóda
švajčiarska
História
od r. 1904 meranie v švajčiarskej sieti I. II. a III. rádu
navrhol Wild vyhovuje topografickým a
meteorologickým podmienkam Švajčiarska
Princíp
rozdelenie smerov 1, 2, 3, ... rovnakej viditeľnosti do sektorov A, B C, ...
sektorové uhly 1, 2, 3, ...
1 = 1+ 2+ 3
2 = 4+ 5
3 = 6+ 7+ 8
Meranie
vrcholové uhly sa merajú v n-skupinách alebo laboratórnych jednotkách
počiatočné klady sú symetricky rozložené
Váhy meraní
váha uhla meraného v 1 laboratórnej jednotke (alebo skupine)
pi=1 váha uhla meraného v n - laboratórnych
jednotkách
P=n
Váhy sektorových uhlov
pi´ - určených z priamych meraní
pi´´=n/k - určených ako súčet k-vrcholových
uhlov
Požiadavka, aby sektorové uhly mali rovnakú váhu
Váha priamo meraného sektorového uhla
Zákon hromadenia váh:
p´+p´´ = P = n
Váha priamo meraného sektorového uhla
k
kn
k
nnpPp
)1(
Príklad
vrcholové uhly boli merané v 6 labor. jednotkách
P=n=6 Váhy 1: p1´´=n/3=2, p´=6-2=4 Váhy 2: p2´´=n/2=3, p´=6-3=3 Váhy 3: p3´´=n/3=2, p´=6-2=4 1 a 3 meriame v 4 labor. jednotkách, 2
v 2 labor. jednotkách.
Vyrovnanie na stanovisku
sektorové uhly sa vypočítajú ako všeobecný aritmetický priemer
sektorové uhly sa vyrovnajú na 360 ° odchýlka sa rovnomerne rozloží na sektorové
uhly Vrcholové uhly sa vyrovnajú v sektoroch
odchýlka sa rovnomerne rozloží na uhly
p
pp 111
Vrcholová metóda
česká
História
do r. 1936 sa merala čs. trigonometrická sieť Schreiberovou metódou
autor Josef Křovak použitie v astronomicko geodetickej
sieti
Meranie
samostatné meranie každého uhla v laboratórnej jednotke
5-6 uhlov veľkosť uhlov >30°a < 120° priemerná veľkosť 70° dobrá viditeľnosť na obidva
smery symetrické rozdelenie čítania
Vyrovnanie na stanovisku
vyrovnaný uhol je aritmetický priemer n - laboratórnych jednotiek
stredná chyba uhla
stredná chyba na stanovisku je kvadratický priemer s- stredných chýb
1 nn
vvm
s
mms
2
Výpočet
Prvý výpočet uhlov Podmienkové vyrovnanie uhlov jedno nadbytočné meranie podmienková rovnica
Zavedenie váh predpoklad : refrakčná chyba má náhodný
charakter váha každého uhla sa rovná počtu laboratórnych
jednotiek: pi=ni
036021 s
Druhý výpočet uhlov vyrovnaný uhol je všeobecný aritmetický priemer
priamo meraného uhla i s váhou pi a vypočítaného uhla s váhou pi´:
Váha vyrovnaného uhla
Zákon hromadenia váh:
si 21360
1s
npi
ii
iiii pp
pp
iii ppP
Začiatočné čítania
pre 1: 0°, 10°, 20°, ...
pre 2: 1, 1+10°, 1+20°, ...
pre 3: 1+2,1+2+10°,1+2+20°,... súčet dvoch susedných uhlov –
eliminácia chyby v delení kruhu
Skúsenosti z meraní
Stredná chyba uhla z vyrovnania v čs. základnej sieti ±0,16´´
Stredná chyba uhla vypočítaná z uzáverov ±0,32´´
Rozdiel je spôsobený vplyvom zvyškových refrakčných chýb
prieskumné teodolity Wild T3
Smerníková metóda
francúzska
História
do r. 1927 – Schreiberova metóda základný smer je signalizovaný zvláštnym
signálom niekoľko km od stanoviska aby sa nemenilo zaostrovanie viditeľný terč (mire) na sever od stanice zámera na mire by nemala obsahovať
premenlivú chybu z refrakcie
Meranie
uhly M.1,M.2, M.3, ... systém M11M v skupinách, repetične,
labor. jednotky samostatné uhly –
rôzne dni, rôzne podmienky
rozloženie kladov na delenom kruhu
Vyrovnanie na stanovisku
výpočet vyrovnaných uhlov ako aritmetický priemer
Stredná chyba smerov
Počet cielení a čítaní je väčší Ak má niektorý uhol väčšiu chybu,
pridáme ďaľšiu sériu
1 nn
vvm