• Просмотров: 10381

Содержание

4.1. Задачи и сущность статистического контроля надежности навигационных данных

Одной из причин навигационных происшествий являются промахи в решении навигационных задач или необнаруженные сбои в используемых навигационных системах. Контроль надежности решения навигационных задач и функционирования технических средств кораблевождения может производиться статистическими способами.

Современные технические средства кораблевождения, основой которых являются навигационные комплексы, рассчитаны на выработку основных навигационных данных – курса, скорости корабля и его координат – различными методами и с помощью различных навигационных систем. Измеренная избыточная навигационная информация подвергается комплексированной автоматизированной математической обработке, в результате которой определяются наиболее точные вероятнейшие навигационные данные. При этом возникает возможность контроля случайности разброса выработанных одноименных навигационных величин и выявление грубых ошибок или промахов.

Автоматизированная математическая обработка производится с помощью электронно-вычислительных машин, входящих в состав навигационного комплекса, или с помощью персональных компьютеров по заранее разработанным программам.

К сожалению,решение вероятностно-статистических задач (в том числе и задач оценки навигационной безопасности плавания) в настоящее время автоматизировано лишь частично и в минимальной степени. Тем не менее, контроль случайности различия одноименных навигационных величин и выявление промахов остается одной из важнейших задач, от правильности решения которой зависит эффективность обеспечении навигационной безопасности плавания.

Основой выявления промахов и решения перечисленных ниже задач, непосредственно связанных с точностью и надежностью кораблевождения, является выявление степени случайности различия одноименных навигационных величин, полученных от различных источников навигационной информации.

На основе контроля степени случайности разброса одноименных навигационных величин, выработанных различными средствами и методами, решаются следующие задачи, непосредственно связанные c навигационной безопасностью плавания:

– выявление промахов в результатах измерения навигационных величин, в линиях положения и в оценке места корабля;

– возможность объединения информации при ее обработке с целью повышения точности оценки той или иной величины;

– выявление систематических погрешностей навигационных систем;

– оценка различия точности выработки одноименных навигационных данных, выработанных разными методами или различными навигационными системами.

Сущность статистического способа выявления существенности (значимости) расхождения двух навигационных величин U1 и U2, имеющих случайные погрешности, основывается наследующих принципах.

Расхождение между ними является неслучайным (существенным, значимым), если оно является следствием наличия хотя бы в одной из сравниваемых величин неучтенной систематической погрешности или промаха.

Расхождение между одноименными величинами U1 и U2 является случайным (несущественным,не значимым), если оно обусловлено влиянием на них случайных факторов (например,тем, что в той и другой величине содержатся только случайные погрешности).

Для контроля случайности расхождения величин U1 и U2 вычисляется их разность DU = U1 – U2, которая сравнивается с критическим (предельным) ее значением DUР.Критическое значение DUР определяется из таблицы закона распределения величин DU для предельных вероятностей, близких к единице, то есть для Р ³ 0,99.

Вследствие столь большой вероятности, все значения DU,имеющие случайный характер, будут меньше критической величины DUР. Вероятность появления случайной величины DU, большей DUР, ничтожно мала и составляет Q = 1 – P £ 0,01 »0, то есть все DU, большие DUР, не вписываются в случайный законраспределения этой величины, и если все же такое событие (DU > DUР)произошло, то, учитывая его практическую невозможность по случайным причинам,следует заключить, что полученная разность DU неслучайна – величины U1 и U2 различаются по неслучайным причинам. Значит,различие между ними существенное, значимое (на уровне заданной вероятности Р).

Итак, если DU £DUР, то различие между U1 и U2 следует считать случайным, статистически несущественным. Сравниваемые величины не совпали по случайным причинам. Значит, они являются оценкой одной и той же искомой величины U и поэтому для расчета ее вероятнейшего значения производится объединение (в простейшем случае – осреднение) полученных величин U1 и U2. Полученный при этом результат будет ближе к истинному значению величины U, чем каждая из двух рассматриваемых величин, взятая в отдельности.

Если DU > DUР,то различие между U1 и U2 считается неслучайным, существенным, значимым. В этом случае можно заключить, что различие обусловлено или различием условий измерения, или неучтенной систематической погрешностью в одной из систем измерения,или, наконец, наличием промаха (грубой ошибки).

Каждая из этих причин исключает возможность осреднения (в общем случае, объединения) величин U1и U2. В этом случае принимаются меры к выявлению той из двух величин, которая имеет или систематическую погрешность, или грубую ошибку (сбой).

Величина DUР, ограничивающая предел случайного распределения разности DU, называется статистическим критерием.

Таким образом, для выполнения статистического контроля необходимо знать закон распределения случайной величины DU, с помощью которого определяется критическое значение DUР,соответствующее предельной вероятности, близкой к единице.

Иногда вместо закона распределения величины DU используется закон распределения ее нормированного значения К = DU/mDU,где mDU – средняя квадратическая погрешность разности DU. В этом случае сравниваются не сами разности, а их нормированные значения: если К £ КP, выбранного из таблицы нормированного распределения, то различие рассматриваемых величин U1 и U2 является случайным, если К > КP, то различие существенное, неслучайное.

В практике обеспечения навигационной безопасности плавания для расчета критических значений нормированной разности чаще всего используются нормированные величины,подчиняющиеся законам распределения Стьюдента, нормальному и закону распределения размаха.

При решении отдельных задач статистического контроля используются не разность измеренных величин, а отношение их дисперсий. В этом случае для определения критического отношения используется закон распределения Фишера-Снедокора.

Поделиться

Добавить комментарий

Ваши комментарии не должны содержать призывов к насилию, разжиганию межнациональной розни и экстремизму, оскорблений, нецензурной лексики, а также сообщений рекламного характера. Все комментарии, не отвечающие этим требованиям, будут модернизироваться или удаляться.
Войдите через социальные сети:
             
или заполните:
Обновить
Защитный код

Самое читаемое

  • Состав изолирующего дыхательного аппарата ИДА-59М

    Изолирующий дыхательный аппарат ИДА-59М

    Устройство ИДА-59М Изолирующий дыхательный аппарат ИДА-59М (рис. 9) предс­тавляет собой автономный дыхательный аппарат регенеративного типа с замкнутым циклом дыхания. Аппарат изолирует органы…

  • Изображение по умолчанию

    Управление подводной лодкой при вывеске

    Для сохранения основного условия равновесия подводной лодки Р = γV при ее погружении необходимо, чтобы объем цистерн главного балласта был равен объему запаса плавучести, то есть VЦГБ = W, где Р-…

Новости

RSS поток Podlodka.info

В этот день

Сегодня нет мероприятий!
Rambler's Top100