- •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
Задача №3
В таблице 3 даны измеренные наклонные расстояния x1 и измеренные углы наклона х2.
Известны их средние квадратические ошибки : mx1= 0,03м и mx2= 0,5'. Известны также :
высота инструмента х3 = 1,55м и высота визирования х4 = 2,00м
и их средние квадратические ошибки: mх3= mx4= 0,5см.
По одному из вариантов выбрать из таблицы 3 значения величин x1 и х2 и вычислить превышение по формуле:
y = 0,5 x1 sin 2x2 + x3 - x4
и его среднюю квадратическую ошибку: my .
Указание: см. применение формулы (3.12) к решению задач 3.6.1 и 3.6.2 .
Таблица 3 |
|||||
№ варианта |
Х1 (м) |
Х2 |
№ Варианта |
Х1 (м) |
Х2 |
1 |
109,12 |
2°30,0′ |
6 |
117,58 |
6°13,9′ |
2 |
148,79 |
3°45,0′ |
7 |
166,64 |
1°52,6′ |
3 |
137,49 |
4°10,5′ |
8 |
146,38 |
4°12,9′ |
4 |
158,29 |
5°22,4′ |
9 |
129,28 |
3°38,0′ |
5 |
140,34 |
0°48,6′ |
10 |
115,39 |
5°18,0′ |
Задача №4
Даны результаты многократных независимых равноточных измерений одного и того же угла. Выполнить математическую обработку данного ряда:
Определить простую арифметическую средину;
Вычислить среднюю квадратическую ошибку отдельного результата измерений (по формуле Бесселя);
Определить среднюю квадратическую ошибку арифметической средины; Построить доверительный интервал, накрывающий с вероятностью 0,90 истинное значение угла.
Указания:
каждый студент не принимает в обработку три результата измерений, номера которых равны: i,
,
,
где i —
последняя цифра шифра (если последняя
цифра 0, то следует принять
);Все вычисления необходимо выполнять в соответствии со схемой решения задачи 3.7.1 (среднее значение угла следует округлить до десятых долей сек.).
Таблица 4 |
|||||
№ п/п |
результаты измерений, хi |
№ п/п |
Результаты измерений, хi |
№ п/п |
Результаты измерений, хi |
1 |
82°26′40,2″ |
5 |
82°26′40,4″ |
9 |
82°26′40,9″ |
2 |
42,8″ |
6 |
43,8″ |
10 |
42,5″ |
3 |
41,9″ |
7 |
44,2″ |
11 |
44,1″ |
4 |
40,8″ |
8 |
41,3″ |
12 |
41,8″ |
