Phương pháp xác định đồng thời các thông số hiệu chỉnh của máy toàn đạc điện tử trong điều kiện việt nam

T¹p chÝ KHKT Má - §Þa chÊt, sè 41, 01/2013, (Chuyªn ®Ò Tr¾c ®Þa cao cÊp), tr.33-37 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI CÁC THÔNG SỐ HIỆU CHỈNH CỦA MÁY TOÀN ĐẠC ĐIỆN TỬ TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM DƯƠNG VÂN PHONG, PHẠM NGỌC QUANG Trường Đại học Mỏ - Địa chất Tóm tắt: Bài báo giới thiệu phương pháp để xác định thông số kĩ thuật máy toàn đạc điện tử phương pháp xác định đồng thời thông số kĩ thuật máy Kết tính toán thực nghiệm cho thấy, ta sử dụng phương pháp để xác định thông số kĩ thuật máy toàn đạc điện tử với độ xác tương đương với phương pháp xác định thông thường Đặt vấn đề Thuật toán xác định đồng thời thông Trong năm gần đây, máy toàn đạc số kĩ thuật máy toàn đạc điện tử Khi sử dụng máy toàn đạc điện tử, điện tử trở thành thiết bị đo đạc chủ đạo ngành trắc địa nói chung Với phát thường quan tâm đến thông số kĩ thuật triển mạnh mẽ khoa học công nghệ, máy bao gồm: - Hằng số gương K máy toàn đạc điện tử ngày - Sai số hệ thống máy cải tiến với tính ưu việt, có khả - Hệ số công thức hiệu chỉnh khí tượng hỗ trợ nhiều công tác đo đạc Hằng số gương (K) xuất tâm phản ngoại nghiệp Các máy toàn đạc điện tử hệ xạ gương không trùng với trục dọc cho phép tiến hành đo đạc với độ xác cao, độ xác gương Thông thường, số gương nhà đo góc lên tới 1”, độ xác đo cạnh sản xuất đưa lí lịch máy theo tới vài mm Ngoài ra, số máy thời gian sử dụng, số gương bị thay toàn đạc điện tử trang bị hệ thống đổi điều kiện ngoại cảnh tác động Do máy chụp ảnh tích hợp ăng ten thu tín ta cần phải xác định lại số gương hiệu GPS máy đo để xác định trực Hằng số gương xác định đơn tiếp tọa độ điểm đặt máy Với nhiều tính giản ta nhập lại số gương (K) độ xác đo đạc cao, máy vào máy toàn đạc điện tử để tiến hành xác định toàn đạc điện tử trở thành thiết bị thông số lại Các phương pháp xác định quan trọng thiếu công số gương tham khảo [3] Sau xác định số gương, ta tác trắc địa Tuy nhiên, máy toàn đạc điện tử sau thời gian sử dụng tác tiến hành xác định thông số lại máy động môi trường tác động ngoại bao gồm sai số hệ thống, hệ số công thức cảnh khác, độ xác máy không hiệu chỉnh khí tượng sai số ngẫu nhiên lúc đưa vào sử dụng Do vậy, vấn máy Các nguồn sai số xác định đề quan trọng đặt cần xác định lại đồng thời dãy trị đo thông số kĩ thuật máy toàn đạc điện tử để sử điều kiện khí tượng khác Để xác định nguồn sai số này, ta dụng máy cách hợp lý Theo phương pháp thông thường, thông số kĩ thuật máy cần tiến hành xây dựng bãi kiểm nghiệm xác định cách độc lập với máy, bãi kiểm nghiệm phải xây dựng Phương pháp đòi hỏi phải đo đạc nhiều theo tiêu chuẩn định chiều dài lần theo nhiều cách khác tiêu cạnh đo phải đủ lớn, độ ổn định địa tốn nhiều thời gian công sức Để khắc phục chất đo đạc… Trên bãi kiểm nghiệm này, nhược điểm này, nhóm tác giả tìm hiểu đề tiến hành xây dựng cạnh chuẩn theo phương xuất phương pháp xác định đồng thời thông pháp đo thước dây invar với độ xác cao Chi tiết phương pháp đo khoảng số kỹ thuật máy 33 cách thước dây invar qui trình xây dựng cạnh chuẩn tham khảo [2,3] Gọi chiều dài cạnh chuẩn D0, chiều dài cạnh đo thực tế D ta có: (2.1) D0  D  D , đó: (2.2) D  KG  Dht  Dkt , KG - số gương; Dht - số hiệu chỉnh sai số hệ thống; Dkt - số hiệu chỉnh công thức hiệu chỉnh khí tượng Thông thường, số gương sau tính nhập trực tiếp vào máy, công thức (2.2) không giá trị số gương Chúng ta có: Dht  a  b.D eTC   PTC A T  B T  , TC TC  D.106 Dkt    PTT eTT   A T  B T   TT TT  (2.3) đó: a - số cộng, b số nhân công thức tính sai số hệ thống; A,B - hệ số công thức hiệu chỉnh khí tượng; TTC, PTC, eTC - nhiệt độ, áp suất độ ẩm theo điều kiện tiêu chuẩn máy TTT, PTT, eTT - nhiệt độ, áp suất độ ẩm theo điều kiện thực tế đo đạc Ở TTC TTT nhiệt độ tính theo độ K, T = to + 273,15 Thay (2.3) vào (2.2) ta có: eTC   PTC  A T  B T  TC TC  D.106 , (2.4) D  a  b.D    PTT eTT   A T  B T   TT TT  Suy ra: eTC   PTC  A T  B T  TC TC  D.106 (2.5) D0  D  a  b.D    PTT eTT   A T  B T   TT TT  Do ta có phương trình sau: eTC   PTC  A T  B T  TC TC  D.106 (2.6) D0  D  a  b.D    PTT eTT   A T  B T   TT TT  34 Chuyển phương trình (2.6) dạng phương trình số hiệu chỉnh ta có: PTC PTT    A( T  T )   TC TT   (2.7) V  a  b.D    eTC eTT    B( T  T )  TC TT   D 106  (D0  D ) Nếu có n trị đo, ta lập hệ n phương trình, viết dạng ma trận hệ có dạng: V =AX + L , (2.8) đó: PTC P1 eTC e1  6 6  1 D1 ( T  T ).D1.10 ( T  T )D1.10  TC TC    PTC P2 e  e 1 D2 (  )D2 106 ( TC  )D2 106   TTC T2 TTC T2 A ;     1 D ( PTC  Pn )D 106 ( eTC  en )D 106  n n n   TTC Tn TTC Tn  D10  D1  a    b D  D2  X   ;L     A   n     D0  Dn   B Lập hệ phương trình chuẩn có dạng: RX + B = , đó: R  AT P.A;B  AT P.L Pi  Di (2.9) (2.10) 1   D       D2 P (2.11) ,      0  Dn  Giải hệ phương trình chuẩn (2.10) ta thu giá trị ẩn số hệ số a, b, A, B Sai số trung phương trọng số đơn vị tính theo công thức:  PVV n4 (2.12) Độ xác ẩn số đánh giá theo công thức: mX   Qii , (2.13) Sau tính hệ số sai số hệ thống công thức hiệu chỉnh khí tượng, ta tính hiệu chỉnh vào cạnh đo theo công thức: (2.14) D'  D  dht  dkt Thực nghiệm tính toán Để kiểm nghiệm độ xác phương pháp tính đồng thời thông số kĩ thuật máy toàn đạc điện tử trình bày trên, nhóm tác giả tiến hành đo đạc thực nghiệm máy toàn đạc điện tử TC-305 hãng Leica xây dựng modul chương trình tính toán thông số kĩ thuật máy toàn đạc điện tử Một số thông tin máy đo thực nghiệm sau: - Số hiệu máy: TC305-693038; - Độ xác đo góc: 5”; - Độ xác đo cạnh: 2mm + 2ppm.[4] Việc đo đạc thực nghiệm tiến hành cạnh chuẩn xây dựng đường Hoàng Quốc Việt - Cầu Giấy - Hà Nội Ta chia cạnh chuẩn làm đoạn nhỏ, máy định tâm cân xác đầu cạnh chuẩn Sau ta tiến hành đặt gương vào vị trí đoạn thẳng chia nhỏ, vị trí gương dựng cân xác sau tiến hành đo chiều dài cạnh Đối với lần đo chiều dài cạnh, ta phải tiến hành đo yếu tố khí tượng nhiệt độ, áp suất, độ ẩm Việc đo đạc tiến hành nhiều lần vào thời gian khác ngày để đảm bảo tính khách quan Sau đo đạc, ta trút số liệu vào máy tính chuyển định dạng chuẩn chương trình tiến hành tính toán Kết tính toán thực nghiệm sau: CHUONG TRINH TINH DONG THOI CAC THONG SO KI THUAT CUA MAY TOAN DAC DIEN TU &&&&&&& Cac thong so co ban cua may do: Nhiet tieu chuan cua may = 15 (do C) Ap suat tieu chuan cua may = 760 (mmHg) Do am tuyet doi = (mB) Bang BANG SO LIEU DO DAC ============================================================= |Stt|Nhiet do|Ap suat| Do am |Canh chuan| Canh | Ghi chu | | | C | mmHg | % | (m) | (m) | | ============================================================= | | 32 | 760 | 67 | 200.456 | 200.4494| | | | 34 | 763 | 65 | 398.8302 | 398.8206| | | | 34 | 762 | 65 | 598.8525 | 598.8388| | | | 35 | 763 | 66 | 802.477 | 802.4597| | | | 36 | 762 | 64 | 999.7043 | 999.6826| | | | 37 | 762 | 57 | 1200.509 |1200.4823| | | | 38 | 762 | 52 | 1398.562 |1398.5292| | | | 38 | 762 | 49 | 200.456 | 200.4484| | | | 40 | 764 | 46 | 398.8302 | 398.8176| | |10 | 42 | 764 | 52 | 598.8525 | 598.8349| | |11 | 43 | 764 | 44 | 802.477 | 802.4537| | |12 | 43 | 765 | 65 | 999.7043 | 999.677| | |13 | 40 | 762 | 44 | 1200.509 |1200.4783| | |14 | 40 | 762 | 50 | 1398.562 |1398.5268| | |15 | 39 | 763 | 58 | 200.456 | 200.4484| | |16 | 39 | 763 | 55 | 398.8302 | 398.8187| | |17 | 38 | 760 | 60 | 598.8525 | 598.8367| | |18 | 38 | 762 | 52 | 802.477 | 802.4572| | |19 | 37 | 761 | 60 | 999.7043 | 999.681| | |20 | 36 | 762 | 62 | 1200.509 |1200.4834| | |21 | 34 | 760 | 63 | 1398.562 |1398.5342| | ============================================================= 35 Bang BANG KET QUA TINH TOAN ============================================================= |Stt| Canh | Delta_D1 | Delta_D2 | Canh hc | dD | | | (m) | (m) | (m) | (m) | (m) | ============================================================= | | 200.4494 | 0.0036 | 0.0029 | 200.4559 | 0.0001 | | | 398.8206 | 0.0038 | 0.0060 | 398.8305 | -0.0003 | | | 598.8388 | 0.0040 | 0.0093 | 598.8521 | 0.0004 | | | 802.4597 | 0.0043 | 0.0129 | 802.4768 | 0.0002 | | | 999.6826 | 0.0045 | 0.0174 | 999.7045 | -0.0002 | | |1200.4823 | 0.0047 | 0.0224 | 1200.5093 | -0.0003 | | |1398.5292 | 0.0049 | 0.0276 | 1398.5617 | 0.0003 | | | 200.4484 | 0.0036 | 0.0040 | 200.4560 | 0.0000 | | | 398.8176 | 0.0038 | 0.0084 | 398.8298 | 0.0004 | |10 | 598.8349 | 0.0040 | 0.0135 | 598.8525 | 0.0000 | |11 | 802.4537 | 0.0043 | 0.0191 | 802.4770 | 0.0000 | |12 | 999.677 | 0.0045 | 0.0226 | 999.7041 | 0.0002 | |13 |1200.4783 | 0.0047 | 0.0262 | 1200.5092 | -0.0002 | |14 |1398.5268 | 0.0049 | 0.0302 | 1398.5619 | 0.0001 | |15 | 200.4484 | 0.0036 | 0.0040 | 200.4560 | 0.0000 | |16 | 398.8187 | 0.0038 | 0.0080 | 398.8306 | -0.0004 | |17 | 598.8367 | 0.0040 | 0.0121 | 598.8528 | -0.0003 | |18 | 802.4572 | 0.0043 | 0.0158 | 802.4773 | -0.0003 | |19 | 999.681 | 0.0045 | 0.0189 | 999.7043 | 0.0000 | |20 |1200.4834 | 0.0047 | 0.0210 | 1200.5091 | -0.0001 | |21 |1398.5342 | 0.0049 | 0.0229 | 1398.5620 | 0.0000 | ============================================================= Sai so trung phuong so don vi la: muy =0.01 (mm) He so cua sai so he thong la: He so co dinh a = 3.41 (mm) ma = 0.09 (mm) He so bien doi b = 1.05 (ppm) mb = 0.00 (mm) He so cua cong thuc hieu chinh tuong la: He so co dinh A = 114.87 He so bien doi B = 11.70 Theo kết trên, ta thấy sau tính hiệu chỉnh sai số hệ thống số hiệu chỉnh khí tượng vào trị đo kết cạnh sau hiệu chỉnh gần giống với giá trị cạnh chuẩn Bảng Kết tính toán thực nghiệm STT Tên thông số kỹ thuật Hệ số sai số hệ thống Hệ số số hiệu chỉnh khí tượng So sánh kết tính toán thực nghiệm theo phương pháp tổng hợp với kết tính toán thực nghiệm phương pháp phần [3], ta thấy hệ số sai số hệ thống công thức hiệu chỉnh khí tượng có giá trị tương đối giống Điều chứng tỏ phương án tính thông số kỹ thuật máy toàn đạc điện tử phương pháp tính đồng thời tin cậy 36 Kết tính toán thực nghiệm a = 3.41 (mm) ; b = 1.05 (ppm) A = 114.87 ; B = 11.70 Kết luận Dựa vào kết nghiên cứu trên, ta thấy với việc sử dụng phương pháp xác định đồng thời thông số kĩ thuật máy toàn đạc điện tử, xác định thông số kĩ thuật máy mà không cần phải tiến hành đo đạc nhiều lần giống phương pháp xác định thông thường Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu tìm hiểu thêm phương pháp xác định thông số kĩ thuật loại máy đo đạc nhằm xác định chất lượng kỹ thuật máy, đảm bảo phục vụ cho yêu cầu thực tế sản xuất nghiên cứu khoa học TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đỗ Ngọc Đường, 1997 Bài giảng xây dựng lưới trắc địa [2] Dương Vân Phong, 1998 Bài giảng xây dựng lưới trắc địa [3] TS.Dương Vân Phong, 2012 Nghiên cứu xác định thông số kĩ thuật máy đo dài điện tử phục vụ thực tập trắc địa cao cấp trường Đại học Mỏ-Địa chất Đề tài cấp sở trường Đại học Mỏ-Địa chất [4] Công ty cổ phần thương mại công nghệ khảo sát (SUJCOM, JSC), 2008 Hướng dẫn sử dụng máy toàn đạc điện tử TC-305 SUMMARY The method to determine simultaneously some parameters of total station in the context of Vietnam Duong Van Phong, Pham Ngoc Quang University of Mining and Geology This article introduces a new method to determining some parameters of total station, that is determine simultaneously the parameter The actual result show that, we can use this method to determine the parameter of total station with equivalence accuracy versus the conventional method 37 ... dụng phương pháp xác định đồng thời thông số kĩ thuật máy toàn đạc điện tử, xác định thông số kĩ thuật máy mà không cần phải tiến hành đo đạc nhiều lần giống phương pháp xác định thông thường Trong. .. máy toàn đạc điện tử trình bày trên, nhóm tác giả tiến hành đo đạc thực nghiệm máy toàn đạc điện tử TC-305 hãng Leica xây dựng modul chương trình tính toán thông số kĩ thuật máy toàn đạc điện tử. .. thức hiệu chỉnh khí tượng có giá trị tương đối giống Điều chứng tỏ phương án tính thông số kỹ thuật máy toàn đạc điện tử phương pháp tính đồng thời tin cậy 36 Kết tính toán thực nghiệm a = 3.41