Obliczenie ciągów poligonowych otwartych, obustronnie nawiązanych

Transkrypt

1 Obliczenie ciągów poligonowych otwartych, obustronnie nawiązanych Dane: punkty A i B nawiązania ciągu, kąty a i boki d ciągu wiszącego Zadanie: obliczyd współrzędne punktów ciągu od 1 do n a1 a2 a3 kąty lewe w gradach o========o * * * o=========o kierunek ciągu A B d1 1 d n-1 C D A, B, oraz C, D - punkty nawiązania; 1...n punkty wyznaczane Specyfikacja problemu algorytmicznego: Problem algorytmiczny: Wyznaczyd współrzędne punktów ciągu poligonowego dwustronnego Dane wejściowe: 4 punkty nawiązania ciągu wiszącego (numery punktów A, B, C, D liczby całkowite long oraz ich współrzędne liczby rzeczywiste podwójne precyzji). oraz pomierzonych n kątów lewych w gradach i (n-1) długości boków wyznaczających punkty ciągu. Dane wyjściowe: współrzędne punktów wyznaczanych ciągu dwustronnego Algorytm obliczeo przyjęty w programie W programie założono, że są kąty pomierzone lewe w gradach (ilośd n) i dane są współrzędne 4 punktów nawiązania: A, B, C, D jak na rys. wyżej. Wprowadź dane punktów nawiązania: boku początkowego A, B i koocowego C, D numery i współrzędne. Oblicz azymuty boków nawiązania ze współrzędnych. Wprowadź ilośd pomierzonych kątów n. (Ilośd pomierzonych boków = n-1). Wprowadź kolejne pomierzone dane: kąty i boki oraz numery punktów wyznaczanych. Po wprowadzeniu danych na punkcie ostatnim wyznaczanym (kąt na punkcie i bok do punktu nawiązania C) wprowadź jeszcze tylko kąt na punkcie nawiązania C. W trakcie wprowadzania obliczaj na bieżąco azymuty jak dla ciągu wiszącego: An = Ap_+ a -200[grad] oraz suma bieżąca kątów sk i suma boków sl. Po wprowadzeniu danych liczona jest odchyłka kątowa fk Fk=[a]p -=[a]t [a]t = Ak Ap + n*200[grad] Obliczenie odchyłki kątowej maksymalnej: fktmax = m0* n gdzie m0=180cc dla ciągów do 1,2km lub 90cc dla ciągów > 1,2km Obliczenie poprawki na każdy kąt: vkt = -fkt/n i katów poprawionych: a popr = a pom+ vkt Obliczenie azymutów kolejnych boków na podstawie azymutu początkowego i kątów poprawionych : An = Ap + apopr -200[grad] Obliczenie przyrostów współrzędnych poszczególnych boków: DX=d*cos(A) DY=d*sin(A) i sum bieżących: SDX= DX1 + DX2.. i SDY = DY1 + DY2 Obliczenie sum przyrostów praktycznych i teoretycznych: [DX]p = DX2 + DX2 + DX(n-1) = SDX [DY]p = DX1+ DX2 + DX2 + DX(n-1) = SDY [DX]t = XC XB [DY]t = YC-YB Obliczenie odchyłek przyrostów: fx=[dx]p-[dx]t; fy=[dy]p-[dy]t Obliczenie odchyłki liniowej fl= (fx 2 + fy 2 ) i porównanie z dopuszczalną flmax (w programie nie jest liczona) Rozrzucenie odchyłek przyrostów proporcjonalnie do długości boków vx i =fx/l*d i vy i =-fy/l*d i Obliczenie przyrostów poprawionych: DXp=DX+vx DYp=DY+vy Obliczenie współrzędnych punktów poligonowych Pi Pn-1 na podstawie współrzędnych punktów poprzednich: X 1 = X B + DX 1 ; Y 1 = Y B + DY 1 X2 = X1 + DX2; Y2 = Y1+ DY1 X i+1 = Xi + Dx i ; Y i+1 = Yi + DYi Kontrola: XD = X n-1 + DX n-1 YD = Y n-1 + DY n-1

2 Obsługa programu Dane do programu wprowadza się z klawiatury ale istnieje możliwośd założenia pliku danych i wykorzystania go do programu zamiast wprowadzania konwersacyjnego. Uruchomienie programu w przypadku wykorzystania pliku danych i dodatkowego wyprowadzenia pliku obliczeo pośrednich, oprócz standardowego pliku wyników Wc2st1.txt Ogólnie Nazwa_programu < plik_danych >plik_wyników W tym przypadku Ciag2st1.exe < plik_danych >plik_wyników Np. Ciag2st1.exe <d1.txt >w1.txt Przykład danych (np. d1.txt) // nra xa ya // nrb xb yb // nrc xc yc // nrd xd yd 5 // ilośd kątów // kąt na punkcie nawiązania A // kąt i bok z punktu A do następnego punktu 1 1 // pierwszy punkt wyznaczany // kąt na punkcie 1 i bok do następnego // kąt i bok 3 // ostatni punkt wyznaczany // kąt i bok na punkcie wyznaczanym ostatnim // kąt na punkcie nawiązania C Przykład uruchomienia programu z wprowadzeniem danych z pliku d1.txt i wyprowadzeniem pośrednim do pliku w1.txt. Automatycznie zapisywany jest plik wyników Wc2st11.txt Program ciag2st1.cpp Obliczenie ciagu poligonowego otwartego, dwustronnie nawiazanego o============o * * *------o========o A B n C D Punkty nawiazania: A, B oraz C i D Stale do obliczen: M_PI= ROG= rog = Dane oddzielamy spacja Wprowadz dane punktow nawiazania: A, B, C, D Wprowadz NrA xa ya => Wprowadz NrB xb yb => Wprowadz NrC xc yc => Wprowadz NrD xd yd => Wprowadz ilosc katow pomierzonych n (o 2 wieksza od ilosci punktow wyznaczanych => Az pocz ap = ap1 = Az pocz = ap2 = Az konc = ak1 = Pkt A = 100 x = 2000 y = 3000 Pkt B = 200 x = 2010 y = 3300 Pkt C = 300 x = y =

3 Pkt D = 400 x = y = Az(A-B)= Az(C-D)= Lp = 1 Stanowisko 200 Wprowadz kat[grad] w punkcie 200 => Kat = Lp = 1 Stan = 200 tk[i]= sk = Wprowdz bok od punktu 200 do nastepnego => Bok = 150 Suma biezaca dlugosci sl = 150 Wprowadz Nr nastepnego punktu wyznaczanego => np = 1 Nr nastepny = 1 Lp=1 Pkt 200 Kat = Bok = 150 Azymut boku = dx= dy= Punkt nastepny 1 x= y= Suma biezaca dlugosci sl do punktu 1 = 150 Lp = 2 Stanowisko 1 Wprowadz kat[grad] w punkcie 1 => Kat = Lp = 2 Stan = 1 tk[i]= sk = Wprowdz bok od punktu 1 do nastepnego => Bok = 200 Suma biezaca dlugosci sl = 350 Wprowadz Nr nastepnego punktu wyznaczanego => np = 2 Nr nastepny = 2 Lp=2 Pkt 1 Kat = Bok = 200 Azymut boku 1-2 = dx= dy= Punkt nastepny 2 x= y= Suma biezaca dlugosci sl do punktu 2 = 350 Lp = 3 Stanowisko 2 Wprowadz kat[grad] w punkcie 2 => Kat = Lp = 3 Stan = 2 tk[i]= sk = Wprowdz bok od punktu 2 do nastepnego => Bok = Suma biezaca dlugosci sl = Wprowadz Nr nastepnego punktu wyznaczanego => np = 3 Nr nastepny = 3 Lp=3 Pkt 2 Kat = Bok = Azymut boku 2-3 = dx= dy= Punkt nastepny 3 x= y= Suma biezaca dlugosci sl do punktu 3 = Lp = 4 Stanowisko 3 Wprowadz kat[grad] w punkcie 3 => Kat = Lp = 4 Stan = 3 tk[i]= sk =

4 Wprowdz bok od punktu 3 do nastepnego => Bok = Suma biezaca dlugosci sl = Nr nastepny = 300 Lp=4 Pkt 3 Kat = Bok = Azymut boku = dx= dy= Punkt nastepny 300 x= y= Suma biezaca dlugosci sl do punktu 300 = Lp = 5 Stanowisko 300 Wprowadz kat[grad] w punkcie 300 => Kat = Lp = 5 Stan = 300 tk[i]= sk = Suma biezaca dlugosci sl = Nr nastepny = 400 Lp=5 Pkt 300 Kat = Bok = Azymut boku = dx= dy= Punkt nastepny 400 x= y= Suma biezaca dlugosci sl do punktu 400 = ===========Wyniki po wprowadzeniu wszystkich danych========= sk(prakt) = sk(teor) = fk1 = Skt(prakt)-Skt(teor) = fk=ak(obl)-ak(teor) = vk= Suma dlug ciagu sl = Suma DXprakt = SDXt = Suma DYprakt = SDYt = fx= fy= fl= Wyniki w pliku: Wc2st1.txt Nacisnij Enter

5 Przykład wyników plik Wc2st1.txt Program cia2st1.cpp Obliczenie ciagu poligonowego dwustronnego o========o * * * o=========o A B n C D A, B, oraz C, D - punkty nawiazania; 1...n punkty wyznaczane Obliczenie ciagu poligonowego wiszacego, nawiazanego do punktow A i B Pkt Kat Azymut Bok DX DY X Y pomierzony [grad] [grad] pkt A pkt B Obliczenie ciagu poligonowego otwartego, nawiazanego dwustronnie Pkt Kat wyr. Azymut Bok DX vdx DY vdy X Y pkt A pkt B pkt C pkt D Katy w gradach Zestawienie sum i odchylek Sumy katow: [katow]prakt. = [grad] [katow]teor. = [grad] Odchylka katowa= [grad] = [cc] m0 = 180[cc]; fktmax = m0*sqrt(n)= 402.5[cc] Poprawka kata = [grad] = 24.6[cc] Dlugosc ciagu = [m] Sumy przyrostow: [DX]prakt. = [DY]prakt. = [DX]teoret. = [DY]teoret. = Odchylki przyrostow i odchylka liniowa: fx = fy = fl =0.154

6 Algorytm programu w postaci listy kroków 1. Deklaracja zmiennych i tablic 2. Otwórz plik wyników "Wc2st1.txt" w trybie dopisywania, wydrukuj nagłówek programu ze szkicem 3. Wyświetl nagłówek programu i schemat ciągu wiszącego z oznaczeniami 4. Wprowadź dane punktów nawiązania A, B, C, D 5. Wprowadź ilośd kątów pomierzonych n (o 2 większa od ilości punktów wyznaczanych) 6. Oblicz i wyświetl azymuty boków nawiązania A - B i C-D i sumy teoretyczne przyrostów 7. Wyświetl wyniki 8. Wstaw wyniki obliczeo do odpowiednich tablic i ustaw wartości aktualne do dalszych obliczeo 9. Wykonuj cyklicznie dla podanej ilości kątów n w pętli for: Wprowadź kąt, bok. Oblicz bieżące sumy katów, sumy długości, azymuty i przyrosty ciągu wiszącego, opartego o bok AB Wprowadź numer punktu następnego (jeśli to nie jest już punkt przedostatni, bo wtedy następny = D) Wyświetl dane obliczeo bieżących: azymut, dx, dy, x, y, sumę długości. Zwiększ w pętli licznik bieżący kąta o 1 (pętla for) 10. Przejdź do punktu 9 jeśli licznik kątów nie przekroczył wartości n 11. Oblicz sumę kątów, odchyłkę kątową i poprawkę kąta oraz odchyłkę kątowa maksymalną 12. Wydrukuj wyniki obliczenia ciągu wiszącego do pliku 13. Oblicz kolejne kąty poprawione, azymuty i przyrosty z azymutów wyrównanych oraz sumy bieżące przyrostów (w pętli for) 14. Oblicz odchyłki przyrostów fx i fy i odchyłkę liniową fl. 15. Dla kolejnych boków oblicz poprawki przyrostów, poprawione przyrosty i kolejne, ostateczne współ rzędne punktów, dochodząc do punktu nawiązania C (w pętli for). 16. Wydrukuj zestawienie wyników do pliku. Współrzędne obliczone punktu C powinny byd równe współrzędnym danym. 17. Zamknij plik wyników. 18. Zakoocz program

7 SCHEMAT BLOKOWY PROGRAMU START Wyświetlenie nagłówek programu, otwórz plik wyników Wprowadź dane punków nawiązania: A, B, C, D: nr, X, Y Wprowadź ilośd kątów pomierzonych n ap=az(xa, ya, xb, yb); // azymut AB ak=az(xc, yc, xd, yd); // Wyświetl wyniki i=1 // pętla for (int i=1; i<=n; i++) i <=n T N Wprowadź kąt i bok (do punktu następnego) Oblicz bieżące sumy katów, sumy długości, azymuty i przyrosty ciągu wiszącego, opartego o bok AB Wprowadź nr punktu wyznaczanego następnego np i=i+1 Oblicz sumę kątów, odchyłkę kątową i poprawkę kąta oraz odchyłkę kątowa Wydrukuj wyniki obliczenia ciągu wiszącego do pliku 1

8 1 Oblicz kolejne kąty poprawione, azymuty i przyrosty z azymutów wyrównanych oraz sumy bieżące przyrostów dla i = 1 n Oblicz odchyłki przyrostów fx i fy i odchyłkę liniową fl. Dla kolejnych boków oblicz poprawki przyrostów, poprawione przyrosty i kolejne, ostateczne współ rzędne punktów, dochodząc do punktu nawiązania C. dla i=1 n Wydrukuj zestawienie wyników do pliku. Współrzędne obliczone punktu C powinny byd równe współrzędnym danym Zamknij plik wyników KONIEC