Шрифт:
На графике этого рисунка приводится зависимость относительной ошибки в определении радиуса выброса
Кратковременный выброс после отрыва от земли хорошо моделируется сферой. Он характеризуется радиусом R, геометрическими координатами центра масс X и (Z+R) (см. Рис. 3.13), а также углами и . Эти углы определяются видимыми наблюдателю из точки М частями поверхности выброса — дугами К А и КД. Как следует из этого рисунка наблюдатель видит выброс уменьшенным в вертикальном направлении на величину (hB +hH), а в горизонтальном направлении на величину (Хв + Хн). Найдем эти характеристики из геометрических построений рисунка. Из рассмотрения прямоугольников МАО, АВО, СДО и ДОМ находим центральные углы АО В и СОД:
AОВ = 2 + ;
СОД = .
Из прямоугольных треугольников АОВ и СОД получаем связь геометрических параметров в виде:
Откуда для наблюдаемых дефектов вертикальных и горизонтальных размеров сферического выброса находим:
Таким образом, вертикальный и горизонтальный видимые размеры сферического приподнятого выброса описываются следующими соотношениями:
Найдем относительные ошибки в визуальном определении геометрических характеристик выброса [133].
Из соотношений (3.47) — (3.50) находим относительную ошибку в определении вертикального
Рис. 3.12. Зависимость относительной ошибки в определении радиуса первичного выброса от угла наблюдений.
Найдем теперь относительную (относительно геометрической высоты) ошибку в определении верхней границы облака. Из соотношения (3.47) получаем:
Из прямоугольных треугольников МОЕ находим
Подставив соотношение (3.58) в формулу (3.55), получаем окончательное выражение для относительной ошибки в определении верхней граница сферического приподнятого выброса:
Аналогично находится относительная ошибка в определении нижней границы выброса. Получаем:
На графике рис. 3.14 представлено изменение относительной ошибки в определении вертикального размера приподнятого сферического выброса в зависимости от угла для различных полууглов наблюдения .
Как следует из этих графиков угол возвышения выброса над местностью существенно влияет на величину
Рис. 3.13. Схема для расчета ненаблюдаемых с земли и реальных размеров сферического приподнятого выброса.
Оптимальное соотношение углов и , обеспечивающее возможность четкого наблюдения деталей выброса и не более чем десятипроцентную ошибку в определении его высотного размера является 15° и 10°. Для нахождения видимых геометрических параметров наземного сферического выброса следует в полученных нами выражениях перейти к пределу при -> 0. Получаем для дефектов вертикальных видимых размеров следующие выражения, (т. к. tg = R / X):
Как следует из формулы (3.62) для наземного выброса его нижняя граница определяется точно.
Видимый вертикальный размер облака Hназемнвид запишется так:
Рис. 3.14. Изменение относительной ошибки в определении вертикального размера приподнятого сферического выброса в зависимости от угла над местностью для различных полууглов наблюдения выброса .
Рис. 3.15. Изменение относительной ошибки в определении вертикального размера выброса в зависимости от полуугола его наблюдения.
Относительную ошибку в определении вертикального размера облака находим из соотношения
Как видно из анализа соотношения (3.55) при -> 0 относительная ошибка в определении верхней границы облака Hназемнв для наземного сферического выброса в точности равна относительной ошибке визуального определения вертикального размера облака, т. е.