- •Учебное пособие
- •«Теория математической обработки геодезических измерений»
- •Часть I
- •Программа курса
- •Часть 1 «Теория ошибок измерений».
- •Введение
- •Нормальный закон распределения
- •1.1 Нормальный закон и его основные параметры
- •1.3 Вероятность попадания нормально распределённой случайной величины на заданный интервал
- •1.4 Интеграл вероятностей
- •1.2 Понятие о центральной предельной теореме
- •Элементы математической статистики
- •2.1 Основные понятия.
- •2.2 Числовые характеристики.
- •Дополнительные характеристики разброса случайной величины
- •2.4 Дополнительные характеристики формы кривой распределения: асимметрия и эксцесс
- •2.5.1 Определение закона распределения на основе опытных данных
- •2.5.2 Критерий согласия пирсона
- •2.5.3 Оценивание параметров. Методы оценивания параметров.
- •Состоятельности, т.Е. ; (2.20)
- •Несмещённости, т.Е. ; (2.21)
- •Эффективности, т.Е. (2.22)
- •2.5.4 Доверительные интервалы и доверительная вероятность
- •2.6.3 Уравнение регрессии
- •3. Теори я ошибок измерений. Современная теория ошибок измерений базируется на теории вероятностей и математической статистике.
- •3.1 Задачи теории ошибок
- •3.2 Классификация ошибок измерений
- •Устанавливают закон появления систематических ошибок, после чего ошибки уменьшают введением поправок в результаты измерений;
- •Применяют соответствующую методику измерений для того, чтобы, например, односторонне действующие систематические ошибки изменяли знак на обратный;
- •Используют определённую методику обработки результатов измерений.
- •3.3 Свойства случайных ошибок измерений
- •3.4 Критерии точности измерений
- •3.5 Исследование ряда истинных ошибок на нормальное распределение
- •2).Вычисление средней ошибки и коэффициента :
- •3).Определение вероятной ошибки и коэффициента .
- •4).Построение статистического группированного ряда.
- •5).Построение гистограммы и выравнивающей её кривой плотности нормального распределения.
- •6).Применение критерия 2‑Пирсона.
- •7).Вычисление оценок скошенности и эксцесса
- •3.6 Оценка точности функций измеренных величин
- •3.6.1 Средняя квадратическая ошибка функции
- •3.6.2 Обратная задача теории ошибок
- •3.7 Равноточные измерения
- •3.7.1 Математическая обработка ряда многократных независимых равноточных измерений одной величины
- •Определение наиболее надёжного значения измеряемой величины (наилучшей оценки неизвестного истинного значения х) - простой арифметической средины:
- •Построение доверительного интервала, с заданной вероятностью накрывающего неизвестное истинное значение X:
- •3.7.2 Порядок обработки ряда равноточных измерений одной величины
- •3.8 Неравноточные измерения
- •3.8.1 Общие сведения о весах
- •3.8.2 Обратный вес функции общего вида
- •3.8.3 Математическая обработка ряда независимых многократных неравноточных измерений
- •Построение доверительного интервала, с заданной вероятностью накрывающего неизвестное истинное значение X
- •3.8.4 Порядок обработки ряда неравноточных измерений
- •3.9. Оценка точности по разностям двойных измерений
- •3.9.1 Двойные равноточные измерения
- •3.9.2 Двойные неравноточные измерения
- •1. Определяют среднюю квадратическую ошибку измерения с весом, равным единице, предварительно выполнив контроли вычислений по формулам (3.53):
- •3.9.3 Порядок обработки двойных равноточных измерений ряда однородных величин
- •Находим остаточное влияние систематических ошибок: ; ,
- •Задача №3
- •Задача №4
- •Все вычисления необходимо выполнять в соответствии со схемой решения задачи 3.7.1 (среднее значение угла следует округлить до десятых долей сек.).
- •Задача №5
- •Все вычисления необходимо выполнять в соответствии со схемой решения задачи 3.8.3. Задача №6
- •Литература
- •Приложения
- •Теория математической обработки геодезических измерений
- •Часть I. Теория ошибок измерений
3.9.2 Двойные неравноточные измерения
Пусть
каждая из однородных величин Хi (
)
измерена дважды и независимо, причём
измерения в каждой паре равноточны, а
пары между собой неравноточны. Известны
веса рi
результатов измерений.
Получены разности di
с весами
.
Наиболее надёжные значения измеряемых величин находим по формуле (3.34).
Более жесткий критерий обнаружения систематических ошибок имеет вид:
|
(3.48) |
а). Если неравенство (3.48) выполняется, то делают заключение о том, что систематическими ошибками можно пренебречь и оценку точности необходимо выполнять следующим образом:
Определяют среднюю квадратическую ошибку измерения с весом, равным единице
|
(3.49) |
Находят средние квадратические ошибки наиболее надёжных значений измеряемых величин
|
(3.50) |
б). Если условие (3.48) не выполняется, то делают вывод о том, что систематическими ошибками пренебрегать нельзя. Необходимо найти остаточное влияние систематических ошибок
|
(3.51) |
и исключить его из каждой разности, получить новые разности, свободные от влияния систематических ошибок
|
(3.52) |
|
|
Оценка точности выполняется следующим образом:
1. Определяют среднюю квадратическую ошибку измерения с весом, равным единице, предварительно выполнив контроли вычислений по формулам (3.53):
1) [ pd'] = - окр[ p];
2) [ pd'2] = [ pd2] - [ pd]2/ [p], (3.53)
|
(3.54) |
|
|
2. Вычисляют средние квадратические ошибки наиболее надёжных значений
|
(3.55) |
3.9.3 Порядок обработки двойных равноточных измерений ряда однородных величин
Задача 3.9.1. Одни и те же линии измерены дважды равноточно.
Выполнить оценку точности по разностям двойных измерений.
Таблица 3.9.1 |
||||||
№ |
|
|
|
|
|
|
1 |
120,389 |
120,380 |
+9 |
81 |
+6,3 |
39,7 |
2 |
136,468 |
136,462 |
+6 |
36 |
+3,3 |
10,9 |
3 |
133,223 |
132,229 |
–6 |
36 |
–8,7 |
75,7 |
4 |
124,536 |
124,537 |
–1 |
1 |
–3,7 |
13,7 |
5 |
140,457 |
140,449 |
+8 |
64 |
+5,3 |
28,1 |
6 |
143,682 |
143,688 |
–6 |
36 |
–8,7 |
75,7 |
7 |
139,158 |
139,149 |
+9 |
81 |
+6,3 |
39,7 |
|
|
|
|
335 |
+0,1 |
283,5 |
|
||||||
|
||||||
Решение:
Составим ряд разностей .
Согласно критерию обнаружения систематических ошибок (3.47) вычисляем левую и правую части этого неравенства :
;
.
Вывод: левая часть неравенства (3.47) оказалась больше его правой части, следовательно, систематическими ошибками пренебрегать нельзя.

.
.
.
.