9.3.2. Ошибки определения координат с помощью автономной навигационной аппаратуры

Круговая срединная ошибка определения координат с помощью автономной навигационной аппаратуры может быть вычислена по формуле

, (9.32)

где – круговая срединная ошибка определения координат начальной точки;

class="lazyload" data-src="/files/uch_group85/uch_pgroup346/uch_uch1533/image/547.gif"> – круговая срединная ошибка определения приращений координат

привязываемой точки относительно начальной, обусловленная

инструментальными погрешностями навигационной аппаратуры;

– срединная ошибка определения дирекционного угла продольной

оси машины на начальной точке в дел.

S – удаление по маршруту движения привязываемой точки от начальной.

В качестве начальных точек могут использоваться как пункты геодезической сети, так и контурные точки карты. При использовании в качестве начальных точек пунктов геодезической сети (ГГС или СГС) срединная ошибка в определении координат этих точек не будет превышать 2 м.

При использовании в качестве начальных контурных точек карты срединная ошибка в определении координат этих точек будет составлять 0,4 мм в масштабе карты, то есть 10, 20 и 40 м для карт масштаба 1:25000, 1:50000 и 1:100000 соответственно.

Срединная ошибка определения приращений координат привязываемой точки относительно начальной, обусловленная инструментальными погрешностями навигационной аппаратуры, определяется зависимостью

. (9.33)

Из выражения (9.33) следует, что абсолютное значение рассматриваемой ошибки пропорционально удалению S привязываемой точки от начальной. Для уменьшения ошибок определения приращений координат нужно стремиться выбрать начальную точку так, чтобы ее удаление от привязываемой точки было по возможности минимальным и в общем случае не превышало 5 км.

Коэффициент пропорциональности в формуле (9.33), равный 0,4%, характеризует относительную срединную ошибку работы навигационной аппаратуры. Эта ошибка складывается из ошибок датчика пути, ошибок обусловленных уходом оси гирокурсоуказателя, ошибок курсопрокладчика и визирного устройства. Величина коэффициента пропорциональности зависит от типа аппаратуры (см. таблицу 6.2). Технические описания аппаратуры 1Т215 и навигационной аппаратуры, входящей в АСУНО, приводят для них более низкие коэффициенты, но в связи с отсутствием на этот счет статистических данных по эксплуатации данной аппаратуры, для выработки практических рекомендаций использован коэффициент 0,004.

Срединная относительная ошибка работы навигационной аппаратуры может быть вычислена по формуле

, (9.34)

где – срединная ошибка датчика пути;

– срединная ошибка гирокурсоуказателя;

– срединная ошибка курсопрокладчика (координатора);

– срединная ошибка визирного устройства.

Из всех перечисленных составляющих наибольший вес в суммарной ошибке навигационной аппаратуры приходится на ошибку датчика пути. Срединные ошибки как механического (колесного), так и электронного датчика пути примерно одинаковы и составляют 0,3% пройденного пути.

Срединные относительные ошибки, характеризующие остальные источники погрешностей навигационной аппаратуры, указанные в формуле (9.34), составляют: гирокурсоуказателя – 0,12%, курсопрокладчика – 0,15%, визирного устройства – 0,10%. С учетом этих составляющих суммарная срединная относительная ошибка навигационной аппаратуры, вычисленная по формуле (9.34), и будет характеризоваться величиной примерно 0,4% пройденного пути.

В зависимости (9.32) выражение представляет собой радиальную срединную ошибку определения координат привязываемой точки, обусловленную погрешностями ориентирования машины на начальной точке. Ее величина зависит от характеристик точности способов и средств, применяемых для ориентирования топопривязчика, и от протяженности маршрута привязки.

Если для ориентирования топопривязчика используются направления геодезической сети, гироскопический или астрономический способ, то срединная ошибка в определении дирекционного угла продольной оси машины не будет превышать 0-01. При использовании для этой цели магнитной стрелки буссоли точность определения дирекционного угла продольной оси машины будет характеризоваться срединной ошибкой 0-04. Следует помнить, что указанное значение срединной ошибки (0-04) будет иметь место только при строгом выполнении рекомендаций, связанных с определением и использованием поправки буссоли. В противном случае значение срединной ошибки ориентирования топопривязчика с помощью магнитной стрелки буссоли может существенно возрасти.

Например, срединная ошибка определения координат привязываемой точки, обусловленная погрешностями ориентирования топопривязчика по магнитной стрелке буссоли, при протяженности маршрута 3 и 5 км будет составлять 12 и 20 м соответственно. При использовании для этой цели направлений геодезической сети, гироскопического или астрономического способа ориентирования значение рассматриваемой срединной ошибки не будет превышать 3…5 м.

Суммарные срединные ошибки определения координат с помощью автономной навигационной аппаратуры для различных условий подготовки и выполнения работ по привязке, вычисленные по формуле (9.32), приведены в таблице 9.6.

Таблица 9.6 – Срединные ошибки определения координат с помощью автономной навигационной аппаратуры, м

П р и м е ч а н и е.

Анализируя данные этой таблицы, нетрудно установить, что при привязке от пунктов геодезической сети или контурных точек специальной карты значительный вес в суммарной ошибке принадлежит ошибкам определения приращений координат навигационной аппаратурой, поэтому имеет место практически линейная зависимость суммарных ошибок от протяженности маршрута привязки.

При привязке от контурных точек карт масштаба 1:50000 и особенно 1:100000 наиболее значительный вес в суммарной ошибке приходится на ошибки в координатах начальных точек, и зависимость этой суммарной ошибки от протяженности маршрута становится менее существенной.

Контроль определения координат с помощью автономной навигационной аппаратуры заключается в сравнении реальной разности координат конечной точки с установленным допустимым значением.

Выражение для кругового срединного отклонения разности координат конечной точки может быть записано в виде

, (9.35)

где – круговая срединная ошибка определения координат конечной точки.

Сущность остальных составляющих изложена при описании зависимости (9.32)

Срединные отклонения разности (невязки) координат конечной точки, вычисленные по формуле (9.35) для различных видов исходной основы и разной протяженности маршрутов привязки, приведены в таблице 9.7.

Таблица 9.7 – Срединные отклонения и допустимые расхождения в координатах конечной точки для машин, оснащенных автономной навигационной аппаратурой

Исходная основа	Протяженность маршрута, км	Значение расхождения в срединных ошибках, м		Принятый допуск пред, м
			2
Пункты геодезической сети Специальная карта (карт масштаба 1:25000) Карта 1:50 000 Карта 1:100 000	3 5 10 3 5 10 3 5 10 3 5 10	12/15 20/25 40/50 19/20 25/28 43/51 31/32 35/37 50/55 57/58 60/61 70/75	24/30 40/50 80/100 38/40 50/56 86/102 62/64 70/74 100/110 114/116 120/133 140/150	30 40 80 40 50 90 60 70 100 110 120 140

П р и м е ч а н и е.

Допустимое расхождение в руководящих документах устанавливается равным двум срединным отклонениям (2), в этом нетрудно убедиться, сравнивая данные таблицы 9.17 (третья и четвертая колонки).

Более жесткий, чем обычно допуск (два, а не три срединных отклонения) и в этом случае установлен в целях стимулирования более качественной работы личного состава по подготовке приборов навигационной аппаратуры к проведению топогеодезической привязки.