530 likes | 1.16k Views
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
E N D
Metódy presného merania uhlov Laboratórna jednotka Schreiberova metóda Sektorová metóda Vrcholová metóda Smerníková metóda
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
Oprava z libely Citlivosť libely =5,7“ Oprava z libely: o2-o1
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
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
Meranie uhlov vo všetkých kombináciach Schreiberova metóda
Spôsob merania • Počet kombinácii • Počet smerov je s • Výber uhla podľa viditeľnosti • Jeden uhol tvorí laboratórnu jednotku
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
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
Počet nadbytočných meraní • Počet všetkých meraní N • Počet nutných meraní (s-1) • Počet nadbytočných meraní
Výpočet uhlov • Vyrovnanie MNŠ • podľa sprostredkujúcich meraní • podľa podmienkových meraní • Výsledok: opravy, vyrovnané hodnoty
Rovnice opráv Neznáme: l12=x, l13=y, l14=z, l15=t
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
(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
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 a3 meriamev 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
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
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
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:
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