ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ГЕОДЕЗИИ И КАРТОГРАФИИ
РОССИИ

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ОРДЕНА «ЗНАК ПОЧЁТА»
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГЕОДЕЗИИ,
АЭРОСЪЁМКИ И КАРТОГРАФИИ им. Ф.Н. КРАСОВСКОГО

 

РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

Определение приборной поправки светодальномера
способом «во всех комбинациях»

 

РТМ 68-8.21-94

 

 

Москва

ЦНИИГАиК

1994

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Руководящий технический материал

Определение приборкой поправки светодальномера способом «во всех комбинациях»

РТМ 68 - 8.21 - 94 Впервые

В настоящем РТМ изложен порядок контроля приборной поправки светодальномера путём измерения линий неизвестной длины во всех комбинациях.

Данный РТМ носит рекомендательный характер и учитывает требования ведомственных и нормативных документов таких, как МИ БГЕИ 09-90 и МИ БГЕИ 15-93. Перечень ссылочных документов приведён в приложении 4.

1. Общая характеристика метода

На местности закрепляется линия, которая разбивается на несколько отрезков, расположенных в створе. Линии измеряются светодальномером во всех комбинациях.

После обработки результатов измерений получают значение приборной поправки со средней квадратической ошибкой определения меньше 0,5 средней квадратической ошибки измерения линии m_s.

2. Требования к линии

2.1. Линия располагается на местности с возможно меньшим уклоном (не превышающим 1/20).

2.2. Общая длина линии не должна быть менее 10 % (но не менее 100 метров) от максимальной дальности светодальномера.

2.3. Линия разбивается на отдельные отрезки, по возможности, примерно равной длины, число которых К ³ 6. Наименьший отрезок не должен быть меньше минимальной дальности, измеряемой светодальномером.

2.4. Точки закрепления отрезков линии должны быть в створе. Нестворность не должна превышать 5 сантиметров на расстояниях до 500 метров и 10 сантиметров при больших расстояниях.

2.5. Точки закрепляются на местности кольями длиной не менее 30 сантиметров с отметкой на их поверхности для центрирования.

2.6. Между любыми точками, ограничивающими отрезки, должна быть прямая видимость.

2.7. Превышение между точками каждого измеряемого отрезка должно быть определено с ошибкой не более:

а) для отрезков с уклоном £ 0,003 - 70 мм;

б) для отрезков с уклоном > 0,003 по формуле:

m_h = 0,25m_s × S/h,

где S - длина отрезка, h - превышение между точками измеряемого отрезка.

2.8. При реализации данной методики рекомендуется использовать линии базисов 2-го и 3-го разрядов, не аттестованных на данный момент.

3. Измерение линии

3.1. Число отрезков, подлежащих измерению, определяется по формуле , где n - число точек.

3.2. Отрезки измеряют поверяемым светодальномером, руководствуясь инструкцией по эксплуатации для данного типа прибора.

4. Обработка результатов измерений

Обработку результатов измерений проводят в следующей последовательности:

4.1. Вычисляют наклонную дальность каждого отрезка, прибавив к измеренному значению отрезка поправки:

а) за учёт метеопараметров,

б) за циклическую составляющую приборной поправки;

в) за уход масштабной частоты, (при использовании светодальномеров, предусматривающих это).

Приборную поправку при этом не учитывают.

4.2. Редуцируют отрезки к горизонту.

4.3. Редуцируют отрезки на один условный уровень относимости измерений.

4.4. Отрезки, отредуцированные на один уровень относимости уравнивают. Уравнивание рекомендуется осуществлять одним из трёх способов:

4.4.1. Уравнивание с помощью программы BFK-5, составленной на алгоритмическом языке Фортран-4 для ЭВМ типа ЕС 1045.

Подробнее об этой программе смотрите МИ БГЕИ 09-90, приложение 12. Пример уравнивания приведен в приложении 1 данного РТМ.

4.4.2. Уравнивание с помощью программы УВК, составленной на алгоритмическом языке Бейсик для микрокомпьютера «Электроника МК-85М».

Текст программы и пояснение к ней приведены в приложении 2 данного РТМ.

4.4.3. Уравнивание может быть выполнено также вручную путём вычисления алгебраического среднего частных значений приборной поправки, определённых из комбинаций измеренных длин отрезков.

Пример вычисления приведён в приложении 3 данного РТМ.

4.5. Получив новое значение приборной поправки С_н сравнивают его со старым значением С_ст (паспортное) и вычисляют разность D = С_н - С_ст; если D £ 0,5M_c, то продолжают пользоваться старым значением С_ст, если D > 0,5М_с, то берут для дальнейших измерений новое значение приборной поправки С_н. (М_с - средняя квадратическая ошибка определения приборной поправки, полученная в результате данных измерений).

Приложение 1

Распечатка по программе BF-5K.
Определение приборной поправки способом комбинаций

Базис ЦНИИГАиК

Дата: 18.03.1991 СП2 21110               исп: Татевян Р.А.

/PW/ = 0,72     М. ед. веса = 0,38

СП 21110 К = -77,48   Кур. = -77,48 М = 0,27

Приложение 2

Программа для вычисления уравненных значений приборной поправки и линий на микрокомпьютере МК-85м

1. Программа

3 CSR 5:PRINT «УВК»

5 VAC: INPUT «C=», С, «m =», А(60)

8 FOR J = 1 ТО С - 1: FOR K = J + 1 TO С: A = (10*J + k)

10 INPUT A(A): NEXT К: NEXT J

15 CSR 3: PRINT «верно?»

20 V = N - M - X: U = V: T = 0

25 FOR I = 1 TO C - 2: FOR J = I + 1 TO C - 1: FOR K = J + 1 TO С

30 L = A(10*I + K) - A(10*I + J) - A(10*J + K): IF LV; V = L

35 IF L; U = L

40 T = T + L: NEXT K: NEXT J: NEXT I

45 L = T*6/(C*(C - 1)*(C - 2)): T = (V - U)*1000

47 F = RND(3.46*A(60), -2)

50 IF TF; CSR 2: PRINT «разброс», T; F: H = 0

52 FOR A = 12 TO (10 + C): H = H + A(A): NEXT A: D = 0

55 FOR K = 2 TO C: FOR I = 2 TO C: IF IK THEN 65

60 D = D + A(10*I + K): NEXT I: GO TO 70

65 D = D - A(10*K + I): NEXT I

70 Q = (10 + K) = (C - 1)*A(10 + K) - (H + D): D = 0: NEXT К

75 FOR I = 2 TO С: Q(10 + I) = -((C - 2*I + 2)*L + Q(10 + I))/C: NEXT I

80 FOR J = 2 TO C - 1 : FOR K = J + 1 TO C

85 Q(10*J + K) = Q(10 + K) - Q(10 + J) - L + A(10 + K) - A(10 + J) - A(10*J + K)

90 NEXT K: NEXT J: G = 0

95 FOR J = l TO C - 1: FOR K = J + 1 TO C: A = (10*J + K)

100 G = G + Q(A)*Q(A): B = Q(A): B = B*1000: PRINT «V = «; A;

105 CSR 6: PRINT B = RND(B, -3)

110 A(A) = A(A) + Q(A) + L: PRlNT «S =»; A(A) = RND(A(A), -5)

115 NEXT K: NEXT J: G = G*1000000

120 G = SQR(2*G/(C*(C - 3))): L = L*1000

125 PRINT «L =»; L = RND(L, -3): H = 6/((C - 1)*(C - 2))

130 PRINT «m. веса = «; G = RND(G, -3)

135 E = G*SQR H: PRINT «m.L =»; E = RND(E, -3)

138 D = 0

140 FOR A = 12 TO 10 + C:

D = D+1: E = G*SQR(2/C + 4*D*D*H/(C*C))

145 PRINT «m.S =»; A;

150 CSR 7: PRINT E = RND(E, -3): NEXT A

155 CSR 4: PRINT «КОНЕЦ»

160 END

500 FOR J = l TO C - 1: FOR K = J + 1 TO C: A = (10*J + K)

505 PRINT A;

510 CSR 3: PRINT A(A): NEXT K: NEXT J

2. Пояснение к программе

Вызовите программу

2.1. Остановка - на дисплее название программы «УВК» (Уравнивание во всех Комбинациях).

2.2. Остановка - на дисплее «С = ?», введите число точек в створе, нажмите «ехе».

2.3. Остановка - на дисплее «м = ?», введите величину ср. кв. ошибки измерения по паспорту прибора (M_s, mm), нажмите «ехе».

2.4. Остановка - на дисплее «?», введите значения измеренных линий (в метрах до четвертого знака после запятой) в порядке 1-2; 1-3; ... 1-С; 2-3; ... 2-С; и т.д., после каждого раза нажимайте «ехе». После ввода последней линии на дисплее высвечивается «верно?»:

2.4.1. если проверять не надо, то «ехе»,

2.4.2. если хотите проверить, то необходимо сделать переход на строку 500. На дисплее загорается номер линии и длина. Просмотрите все линии, чтобы исправить неправильные значения, наберите «А(12) = « и вставьте правильное значение (цифра 12 означает номер линии 1 - 2).

2.5. Остановка:

2.5.1. На дисплее номер линии и поправка к измеренному значению

«v = 12 -0,23» в мм, нажмите «ехе»,

2.5.2. На дисплее - длина линии с четырьмя знаками после запятой, выраженная в метрах

«S = 28,0627», нажмите «ехе», и так далее по всем линиям.

2.6. Остановка - на дисплее значение приборной поправки:

«L = -77,48» в мм, нажмите «ехе»,

2.7. Остановка - на дисплее ошибка единицы веса:

«М. веса = 0,38» в мм, нажмите «ехе»,

2.8. Остановка - на дисплее значение ср.кв. ошибка приборной поправки:

«М. L = 0,27» в мм, нажмите «ехе»,

2.9. Остановка - на дисплее номер линии и значение ср. кв. ошибки уравненной линии:

«M.S = 12 0,26» в мм, нажмите «ехе», и так по очереди все линии, измеренные с первой точки.

Ошибки линий, номера которых 12, 23, 34, 45, будут одинаковыми; ошибки линий, номера которых 13, 24, 35, будут другими, но также одинаковыми, и так далее.

2.10. Остановка - на дисплее «Конец».

2.11. После начала вычислений (выполнения пункта 2.4.1) программа может остановиться и высветить: «разброс», нажмите «ехе», на дисплее появится:

«1.8 7.1», где первое число означает разброс между максимальным и минимальным значениями приборной поправки, второе число - допуск. Допуск вычисляется по формуле: .

В этом случае исполнитель может поступить по одному из вариантов:

2.11.1. Проверить снова ввод значений линий, обратившись к строке 500, исправить значение линий и запустить микрокомпьютер с 20 строки.

2.11.2. Обнаружив неправильно измеренную линию, перемерить её заново.

2.11.3. Проигнорировать это указание и продолжить вычисления, нажав «ехе».

2.12. Выполнив вычисления, можно посмотреть некоторые величины, нажав следующие кнопки:

V - максимальное значение приборной поправки - «-0,0765» в метрах,

U - минимальное значение приборной поправки - «-0,0783» в метрах,

Т - разность между мин. и макс, значениями - «1,8» мм,

F - допуск - «7,1» в мм.

2.13. Приведённые в данном примере величины значении соответствуют результатам уравнивания в примере приложения 1.

Приложение 3

Вычисление уравненных значений приборной поправки и измеренных линий вручную

1. Вычисление приборной поправки.

Вычисление уравненной приборной поправки производится по формуле:

,

где i, j, k - номера точек, образующих отрезки. Из отрезков составляют все возможные комбинации по три, удовлетворяющие условию i < j < k. При общем числе точек n число таких комбинаций

При числе точек n = 5 число Т = 10:

C₁ = S₁₃ - S₁₂ - S₂₃ = -78,3

C₂ = S₂₄ - S₂₃ - S₃₄ = -77,5

C₃ = S₃₅ - S₃₄ - S₄₅ = -76,8

C₄ = S₁₄ - S₁₂ - S₂₄ = -78,2

C₅ = S₁₄ - S₁₃ - S₃₄ = -77,4

C₆ = S₂₅ - S₂₃ - S₃₅ = -78,3

C₇ = S₂₅ - S₂₄ - S₄₅ = -77,6

C₈ = S₁₅ - S₁₂ - S₂₅ = -77,1

C₉ = S₁₅ - S₁₃ - S₃₅ = -77,1

C₁₀ = S₁₅ - S₁₄ - S₄₅ = -76,5

_______________________

C                              = -77,48

2. Допустимый разброс значений приборной поправки определяется формулой, приведённой в п. 2.11 приложения 2.

При превышении данного допуска, максимальный и минимальный результаты анализируются, выявляется ошибочная линия, проверяются результаты вычислений.

При подтверждении результатов вычислений линия должна быть перемерена.

2. Вычисление уравненных значений линий

Вычисления выполняются по методу «Шрейбера». Предварительно в измеренные значения линий вводится приборная поправка, вычисленная в пункте 1.

Примечание: в первых двух строках выписываются значения линий полученные из непосредственных измерений, в остальных - результаты попарных разностей (сумм) во всех вариантах возможного вычисления этой линии; v = S_изм - S_cp.

3. Оценка точности

3.1. Вычисляют ошибку единицы веса:

3.2. Вычисляют ср.кв. ошибку определения приборной поправки:

3.3. Вычисляют ср.кв. ошибку уравненных сторон по формуле:

Приложение 4

Перечень ссылочных документов

^*) Указанные документы изданы от имени головной организации отрасли по метрологии - ЦНИИГАиК