Dla analiz dokładnościowych przeprowadzonych na obiekcie Sanktuarium Maria Śnieżna na Górze Iglicznej (rys. 1) wykonany został pomiar punktów 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 za pomocą tachimetru ustawionego na punkcie S. Widok osi x, y, z układu pomiarowego tachimetru jest pokazany na rys. 1.
W rozpatrywanym przykładzie parametry zewnętrznej orientacji tachimetru są wyznaczane w wyniku wyrównania stanowiska w nawiązaniu do punktów 1, 2, 3 i S, których współrzędne geodcentryczne (X, Y, Z) pomierzono metodą za pomocą odbiornika GPS.
Wyrównanie jest przeprowadzane metodą najmniejszych kwadratów w wyniku rozwiązania układu równań obserwacyjnych zawierających (rys. 2):
• równania poprawek vę, va,Vp do odległości przestrzennej s, kierunku poziomego a i kąta pionowego /? pomierzonych za pomocą tachimetru do punktów 1, 2, 3,
• równania poprawek vx, vy,vz do współrzędnych geocentrycznych X, Y, Z punktów 1, 2, 3, S pomierzonych za pomocą odbiornika GPS,
• równania poprawek v^, do składowych odchylenia pionu £ 77 wyznaczonych na podstawie modelu geoidy.
Układ równań obserwacyjnych zestawiany jest następująco.
Poprawki vs, va,Vp - ze względu na błędy przypadkowe pomiarów, dodane do bezpośrednich obserwacji tachi metrycznych s + v5, a + vs, fi + vs wywołują zmianę dx, dy, dz obliczonych współrzędnych prostokątnych x, y, z według zależności nieliniowej wynikającej z przekształcenia (s, a, fi) —> (*, y, z), (rys. 2):
x+£tc = (5 + vJ)cos(flr+va)sin(/0 + v^ + £-^-)
y + dy = (s + vs) sin(ć* + va) sin(/?+vp + K -^)
Z+dz = (s + v5) cos(/?+v p + K -^) + i—j
Stąd przez rozwinięcie w szereg Taylora poprawki obserwacji vs, va,v^ wyrażone są za pomocą poprawek współrzędnych horyzontalnych dx, dy, dz w postaci liniowej: vs = dx ■ cos(or) • sin (/i) + dy ■ sin(ar) • sin(/?) + dx ■ cos(/?)
- dx ■ sin(or) + dy ■ cos(or)
va =---
5 • sin(p)
vp= — (dx ■ cos(flr) • cos(/?) + dy ■ sin(or) • cos(/?) - dz ■ sin(yff)) s
Poprawki dx, dy, dz współrzędnych horyzontalnych x, y, z wywołują zmianę współrzędnych geocentrycznych mierzonego punktu X + dX, Y + dY, Z + dZ i sześciu parametrów orientacji tachimetru Xs + dXs, Ys + dYs, Zs + dZs, Z + dZ, <f+ d£, r\ + dr], według zależności nieliniowej wynikającej z przekształcenia (*, y, z) —> (X, Y, Z),
(rys. 2):
'X+dX |
Xs+dXs |
x + dx' | ||
Y + dY |
= |
Ys +dYs |
+(R(Z+dL) Q(4+dlr,+dn,lps) P(ę>sXs)Y ■ |
y+dy |
Z + dZ |
Zs +dZs |
z+dzj |
Stąd poprzez rozwinięcie w szereg Taylora otrzymuje się liniową postać tych równań:
dx = (- cos(L) • sin(^?5) ■ cos(Ą) - sin(L) ■ sin(/ł.s)) ■ (dX -dXs)...
+ (- cos(E) • sin(ę>s) • sin(/ls) + sin(Z) • cos(>l5)) • (dY - dYs)...
+ (cos(E) • cos(^)) • (dZ - dZs) - cos(L) • zg • (4 + d£)...
+ (sin(Z) • tan(^s) • xg -cos(E) • tan(ę>s) • yg -sin(£) ■ zg )• (77 + dr/)... + (- sin(E) • xg + cos(Z) • yg )• dL + cos(L) • xg + sin(L) • - x