7. Metody mieszane
7.1. Metoda parametryczna z warunkami dla parametrów
W niektórych zadaniach pomiarowych równocześnie występują elementy modelu parametrycznego i warunkowego. Warunki mogą np. dotyczyć współrzędnych punktów sieci, gdy zadane jest ich wzajemne położenie. W takim przypadku poza układem równań obserwacyjnych li = F(x):
należy utworzyć układ równań warunkowych Ψ(X) = 0 wiążących parametry X1, X2,X3
Układ równań
można przekształcić do liniowej postaci równań poprawek
a równania warunkowe
można zastąpić układem równań
Rozwiązanie zadania wyrównawczego polega na rozwiązaniu problemu optymali-zacyjnego przy warunku
sformułowanego układem:
Algorytm rozwiązania zadania wyrównawczego obejmuje wyznaczenie korelat k, poprawek dx oraz poprawek v:
Przykład 7.1. Obliczyć współrzędne narożnika budynku (pkt. 5) znajdującego się w odległości d54 = 182,312m od pkt. 4. Znane są współrzędne punktów 1, 2, 3, 4 w układzie (X,Y) oraz odległości d51 = 151,581 m, d52 = 244,275 m, d53 = 255,235 m.
Tablica 5.1
Punkt |
X [m] |
Y[m] |
|
|
Wynik pomiaru |
Błąd pomiaru |
1 |
1 400,200 |
2 389,750 |
|
d51 |
151,581 |
0,012 |
2 |
1 450,080 |
2 550,150 |
|
d52 |
244,275 |
0,012 |
3 |
1 359,880 |
2 640,360 |
|
d53 |
255,235 |
0,005 |
4 |
1 219,960 |
2 589,840 |
|
|
|
|
Rys. 7.1
Współrzędne przybliżone punktu 5:
Równania poprawek, budowane na podstawie ogólnego równania (5.11)
Zestawienie macierzy
Równanie warunkowe
(postać nieliniowa)
(postać zlinearyzowana) gdzie
Zestawienie macierzy
Obliczenie poprawek
oraz
Wyrównane współrzędne punktu Z
Kontrola obliczeń
7.2. Metoda wag
Jeżeli zadanie opisuje układ równań poprawek
v = A·dx + L
oraz warunek
B dv + ၄ = 0
to równanie warunkowe można traktować jako dodatkowe równanie parametryczne o nieskończenie dużej wadze.
Przykład 7.1. Wyznaczyć współrzędne punktu 5 dla zadania jak na rys. 7.2. Dane współrzędne punktów 1, 2, 3 oraz wyniki pomiaru odległości zamieszczono w tablicy 7.2. W zadaniu należy spełnić warunek β = 103.8622.
Tablica 7.2
Punkt |
X [m] |
Y[m] |
|
|
Wynik pomiaru |
Błąd pomiaru |
1 |
310,055 |
604,728 |
|
d51 |
171,580 |
0,008 |
2 |
635.417 |
701,009 |
|
d52 |
210.671 |
0,015 |
3 |
566,200 |
780, 080 |
|
d53 |
148,235 |
0,005 |
4 |
381,725 |
834,716 |
|
d54 |
113,609 |
0,010 |
Rys. 7.2
Układ równań poprawek rozpisany według ogólnego wzoru (5.11) obejmuje cztery długości oraz równanie dla β.
Zestawienie macierzy
Algorytm rozwiązania zadania jest identyczny jak w metodzie parametrycznej, przykład 5.4.
52
1
4
2
3
51
Ⴐ
Ⴐ
Ⴐ
Ⴐ
Ⴐ
1
2
3
4
5
d52
d51
d54
d53
°
°
°
°
°
β