Источники ошибок угловых измерений. Оценка точности результатов угловых измерений.

Ошибки угловых измерений – случайные и систематические – делят на три группы: личные, приборные и из-за влияния внешней среды. Наиболее трудно устранить систематические ошибки, поэтому их необходимо тщательно изучать и сводить к минимуму путем введения поправок или соответствующей организации измерений. Влияние случайных ошибок ослабляют, увеличивая число приемов измерений до определенной величины.

Личные ошибки измерений возникают из-за несовершенства системы наблюдатель-прибор. К личным можно отнести случайные и систематические ошибки визирования, случайные ошибки совмещения изображений штрихов лимба и отсчитывания по шкале оптического микрометра; систематические ошибки из-за неодинаковой освещенности штрихов лимба, ошибки отсчета по накладному уровню, позволяющему определять поправки в направлении за наклон вертикальной оси теодолита.

Приборные ошибки возникают из-за неточного изготовления узлов и деталей, остаточных погрешностей регулировки прибора и юстировки и т.п. К приборным относят ошибки из-за различия номинальной и фактической цен деления окулярного и отсчетного микрометров, погрешности хода фокусирующей линзы зрительной трубы, эксцентриситет лимба и алидады, ошибки диаметров лимба, коллимационные ошибки, ошибки из-за наклона оси вращения трубы, вертикальной оси теодолита, лимба, ошибки вследствие температурных деформаций узлов теодолита и др.

Ошибки из-за влияния внешней среды являются наиболее существенным источником систематических ошибок при угловых измерениях. В первую очередь к ним относят оптическую рефракцию, которая, если не принять мер по ее учету, лимитирует дальнейшее повышение точности угловых измерений. К этой группе относят ошибки из-за кручения и гнутия геодезических сигналов и др.

 

 

Б22)

1. Линейные измерения. Принцип измерения длин линий. Прямые и косвенные измерения.

Приборы для непосредственных измерений:

 

1. Землемерная лента А3-20, А3-50

2. Шкаловая землемерная лента. На кончиках есть сантиметровые деления и метровые.

ЛЗШ-20, ЛЗШ-50

3. Рулетки (металлические, на основе стекловолокна, пластик)

4. Инварная проволка

Компарирование- определение действительной длины мерного прибора путём сравнения с эталоном. Компараторы- отрезок закреплённый на местности или в помещении. Длина которого измеряется с высокой точностью. L=Lэт-Lпр

 

Порядок линейных измерений:

1. Закрепление точек.

2. Вещение линий- установка дополнительных вешек в створе измерений линий.

3. Измерение расстояний в прямом и обратном направлении.

Д=Lпр*n+r, где n-количество уложений прибора; r-остаток.

Дср=Дпр/2+Добр/2

 

 

Оценка точности сделанных измерений. Точность оценивается относительной погрешностью. =Дср-Добр –абсолютная погрешность fотн=/Дср=1/N

 

Виды измерений:

1. Прямые измерения – когда непосредственно получают уравнение с 1 мерой.

2. Косвенные измерения – когда результаты являются функцией от другой непосредственно измеряемой величины.

Косвенный способ измерения расстояний.

Измерение расстояния с помощью дальномеров. Различают дальномеры: оптические, светодальномеры и радиодальномеры. Принцип измерение расстояния сводится к решению треугольника, в котором по малому углу β и противолежащей стороне (базису) b нужно вычислить расстояние D. D=b*ctgβ

Различают дальномеры: с постоянным углом и переменным базисом, с постоянным базисом и переменным углом. Представителем оптич дальномера с пост углом явлнитяной дальномер.

В поле зрения трубы теодолита имеются дополнительные штрихи (дальномерные); они позволяют с помощью рейки с делениями измерить расстояние от теодолита до рейки.

 

 

39. (4.2) Измерение длин линий с помощью лент и рулеток.

Наибольшее применение в настоящее время имеют стальные рулетки длиной 5, 10, 20, 30 и 50 м.

Выпускаются также измерительные колеса с цифровым отсчетом расстояний.

Перед началом полевых измерений ленты и рулетки должны быть проком-

парированы, т. е. должна быть определена их истинная длина путем сравнения

c эталоном. Если поправка за компарирование превышает (0,00001) длины мер-

ного прибора, ее необходимо вводить в измеренное значение линии. Длина ленты (рулетки) L выражается уравнением

L = L 0 + d Lk + d Lt,

где L0 – номинальная длина ленты при температуре

20 °С, принятой для компарирования мерных при-

боров; δLk – поправка на компарирование; Lt – по-

правка на температуру:

dLt = a(t – t0), (10.2)

где a – коэффициент линейного расширения стали

при изменении температуры на 1 °С; t – температу-

ра эксплуатации мерного прибора; t0 – температура

компарирования, принятая равной 20 °С.

При измерении лента (рулетка) укладывается в

створе измеряемой линии и натягивается. Лента от-

кладывается створе линии несколько раз, при этом

начало ленты совмещается с обозначенным концом

Рис. 10.1. Рулетка «на вилке»

предыдущего интервала, конец ленты фиксируется: в грунт втыкается специ-

альный металлический штырь-шпилька. Затем измеряется остаток – расстояние

от последнего уложения ленты до конечной точки измеряемой линии. Для кон-

троля каждая линия измеряется дважды, в прямом и обратном направлениях.

Погрешности линейных измерений оцениваются в относительной мере:

1: t = DL: L, (10.3)

где ΔL – расхождение результатов двух измерений линии; L – длина линии.

Относительная погрешность измерения линии лентой равна 1:2000 (грунт)

Например, длина линии 100 м, расхождение результатов двух измерений 5 см,

тогда относительная погрешность измерений равна 5 см:10 000 см или 1:2000,

т. е. в пределах допуска. При измерении коротких линий расхождение между

прямым и обратным измерениями допускается до 3 см. Достоинством измере-

ний расстояний с помощью лент и рулеток является высокая точность измере-

ний, особенно коротких линий, а также простота процесса работ.

 

 

Б26)

1. Дальномеры, их классификация. Принцип измерения длин линии светодальномером.

Различают дальномеры: оптические, светодальномеры, радиодальномеры.С постоянным углом и переменным базисом, с постоянным базисом и переменным углом.

Малые дальномеры(насадки) измеряют расстояние до 500м ±2мм; большие до 2000м с погрешностью 2-3 мм на 1км хода. Время измерения 10-15 секунд.

Возможность измерять расстояние с использованием электромагнитных волн основывается на известной зависимости пути S, проходимого волной за время t. Эта зависимость выражается уравнением прямолинейного равномерного движения: S=Vt.

В одной точке находится приемо-передатчик, в другой – отражатель. Сигнал от передатчика направляется в приемник одновременно по двум путям: на дистанцию – «измерительный», и непосредственно без выхода на дистанцию – опорный. Т.к. сигналы образованы одним передатчиком, то их различие зависит от разности пути.

 

 

Измерение длин линий оптическими дальнометрами.Принцип измерения расстояния нитяным дальнометром

Дальномеры предназначены для измерения расстояний косвенным способом. Различают оптические и электронные дальномеры. Простейшим оптическим дальномером является нитяной дальномер, который имеется в теодолитах и нивелирах. В поле зрения трубы имеется метка нитей. Две крайние горизонтальные нити называются дальномерными. Для измерения применяется рейка, на которой нанесены сантиметровые деления. При наведении зрительной трубы на рейку можно определить число делений рейки между дальномерными нитями, для этого берется отсчет по рейке по нижней и верхней горизонтальным нитям. Отсчет ведется с точностью до 1 мм, при этом доли сантиметрового деления оцениваются «на глаз». Затем вычисляется разность отсчетов по нидней и верхней дальномерным нитям n. Расстояние от инструмента до рейки определяют из выражения:

D=Cn

Где С – коэффициент дальномера, который в современных геодезических инструментах равен 100.

Точность измерения линий нитяным дальномером равнв 1/300 длины линии.