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@@ -110,6 +110,11 @@ class FunktionalesModell:
zw = sp.symbols(f"{beobachtungenID}_ZW_{beobachtungsgruppeID}_{standpunkt}_{zielpunkt}")
s = sp.symbols(f"{beobachtungenID}_SD_{beobachtungsgruppeID}_{standpunkt}_{zielpunkt}")
azimut_berechnet = sp.symbols(f"azimut_berechnet_{beobachtungsgruppeID}_{standpunkt}_{zielpunkt}")
zw_berechnet = sp.symbols(f"zw_berechnet_{beobachtungsgruppeID}_{standpunkt}_{zielpunkt}")
s_berechnet = sp.symbols(f"strecke_berechnet_{beobachtungsgruppeID}_{standpunkt}_{zielpunkt}")
if beobachtungsart == "tachymeter_distanz":
beobachtungsgleichung = sp.sqrt((X_zp - X_sp) ** 2 + (Y_zp - Y_sp) ** 2 + (Z_zp - Z_sp) ** 2)
liste_beobachtungsgleichungen_distanz.append(beobachtungsgleichung)
@@ -120,133 +125,64 @@ class FunktionalesModell:
elif beobachtungsart == "tachymeter_richtung":
# Richtung nach Otepka: r = a12 + O
# dB und dL werden bewusst weggelassen
dX = X_zp - X_sp
dY = Y_zp - Y_sp
dZ = Z_zp - Z_sp
# Lokales System: x_loc = Nord, y_loc = Ost
x_loc = (-sp.sin(B_sp) * sp.cos(L_sp)) * dX + (-sp.sin(B_sp) * sp.sin(L_sp)) * dY + (sp.cos(B_sp)) * dZ
y_loc = (-sp.sin(L_sp)) * dX + (sp.cos(L_sp)) * dY
# Otepka-Nenner: s12 * sin(zw12) = sqrt(x_loc^2 + y_loc^2)
s_horiz = sp.sqrt(x_loc ** 2 + y_loc ** 2)
# sin(t12), cos(t12) im Horizontsystem (t12 = Azimut, rechtsdrehend, Bezug Nord)
sin_t = y_loc / s_horiz
cos_t = x_loc / s_horiz
# Partielle Ableitungen nach Otepka (15) ohne dB und dL
d_r_dX_zp = (sp.sin(B_sp) * sp.cos(L_sp) * sin_t - sp.sin(L_sp) * cos_t) / s_horiz
d_r_dY_zp = (sp.sin(B_sp) * sp.sin(L_sp) * sin_t + sp.cos(L_sp) * cos_t) / s_horiz
d_r_dZ_zp = (-sp.cos(B_sp) * sin_t) / s_horiz
# Standpunkt-Ableitungen (SP) = negatives Vorzeichen
d_r_dX_sp, d_r_dY_sp, d_r_dZ_sp = -d_r_dX_zp, -d_r_dY_zp, -d_r_dZ_zp
# Orientierung: r = a + O => ∂r/∂O = -1
# for beobachtungenID, beobachtungsgruppeID, standpunkt, zielpunkt in liste_id_standpunkt_zielpunkt:
d_r_dX_zp = (
(sp.sin(B_sp) * sp.cos(L_sp) * sp.sin(azimut_berechnet) - sp.sin(L_sp) * sp.cos(azimut_berechnet)) / (
s_berechnet * sp.sin(zw_berechnet)))
d_r_dX_sp = - d_r_dX_zp
d_r_dY_zp = (
(sp.sin(B_sp) * sp.sin(L_sp) * sp.sin(azimut_berechnet) + sp.cos(L_sp) * sp.cos(azimut_berechnet)) / (
s_berechnet * sp.sin(zw_berechnet)))
d_r_dY_sp = - d_r_dY_zp
d_r_dZ_zp = ((-sp.cos(B_sp) * sp.sin(azimut_berechnet) / (s_berechnet * sp.sin(zw_berechnet))))
d_r_dZ_sp = - d_r_dZ_zp
d_r_dO_sp = -1
zeile_A_Matrix = []
for punkt in liste_punktnummern:
if punkt == standpunkt:
zeile_A_Matrix.extend([d_r_dX_sp, d_r_dY_sp, d_r_dZ_sp])
elif punkt == zielpunkt:
zeile_A_Matrix.extend([d_r_dX_zp, d_r_dY_zp, d_r_dZ_zp])
else:
zeile_A_Matrix.extend([0, 0, 0])
for orientierung in liste_orientierungsunbekannte:
zeile_A_Matrix.append(d_r_dO_sp if orientierung == beobachtungsgruppeID else 0)
if orientierung == beobachtungsgruppeID:
zeile_A_Matrix.append(d_r_dO_sp)
else:
zeile_A_Matrix.append(0)
liste_A_richtung_zeilen.append(zeile_A_Matrix)
liste_zeilenbeschriftungen_richtung.append(
f"{beobachtungenID}_R_{beobachtungsgruppeID}_{standpunkt}_{zielpunkt}"
)
elif beobachtungsart == "tachymeter_zenitwinkel":
# Zenitwinkel nach Otepka (16), dB und dL bewusst weggelassen
dX = X_zp - X_sp
dY = Y_zp - Y_sp
dZ = Z_zp - Z_sp
s_geom = sp.sqrt(dX ** 2 + dY ** 2 + dZ ** 2)
z_loc = (sp.cos(B_sp) * sp.cos(L_sp)) * dX + (sp.cos(B_sp) * sp.sin(L_sp)) * dY + (sp.sin(B_sp)) * dZ
cos_zw = z_loc / s_geom
sin_zw = sp.sqrt(1 - cos_zw ** 2)
denom = (s_geom ** 2) * sin_zw
d_zw_dX_zp = (dX * cos_zw - s_geom * sp.cos(B_sp) * sp.cos(L_sp)) / denom
d_zw_dY_zp = (dY * cos_zw - s_geom * sp.cos(B_sp) * sp.sin(L_sp)) / denom
d_zw_dZ_zp = (dZ * cos_zw - s_geom * sp.sin(B_sp)) / denom
d_zw_dX_sp, d_zw_dY_sp, d_zw_dZ_sp = -d_zw_dX_zp, -d_zw_dY_zp, -d_zw_dZ_zp
d_r_dX_zp = ((X_zp - X_sp) * sp.cos(zw_berechnet) - s_berechnet * sp.cos(B_sp) * sp.cos(L_sp)) / (s_berechnet ** 2 * sp.sin(zw_berechnet))
d_r_dX_sp = - d_r_dX_zp
d_r_dY_zp = ((Y_zp - Y_sp) * sp.cos(zw_berechnet) - s_berechnet * sp.cos(B_sp) * sp.sin(L_sp)) / (s_berechnet ** 2 * sp.sin(zw_berechnet))
d_r_dY_sp = - d_r_dY_zp
d_r_dZ_zp = ((Z_zp - Z_sp) * sp.cos(zw_berechnet) - s_berechnet * sp.sin(B_sp)) / (s_berechnet ** 2 * sp.sin(zw_berechnet))
d_r_dZ_sp = - d_r_dZ_zp
zeile_A_Matrix = []
for punkt in liste_punktnummern:
if punkt == standpunkt:
zeile_A_Matrix.extend([d_zw_dX_sp, d_zw_dY_sp, d_zw_dZ_sp])
zeile_A_Matrix.extend([d_r_dX_sp, d_r_dY_sp, d_r_dZ_sp])
elif punkt == zielpunkt:
zeile_A_Matrix.extend([d_zw_dX_zp, d_zw_dY_zp, d_zw_dZ_zp])
zeile_A_Matrix.extend([d_r_dX_zp, d_r_dY_zp, d_r_dZ_zp])
else:
zeile_A_Matrix.extend([0, 0, 0])
# Zenitwinkel hat keine Orientierungsunbekannte
for orientierung in liste_orientierungsunbekannte:
zeile_A_Matrix.append(0)
liste_A_zenitwinkel_zeilen.append(zeile_A_Matrix)
liste_zeilenbeschriftungen_zenitwinkel.append(
liste_zeilenbeschriftungen_richtung.append(
f"{beobachtungenID}_ZW_{beobachtungsgruppeID}_{standpunkt}_{zielpunkt}"
)
if liste_beobachtungen_rohdaten_gnssbasislinien != []:
@@ -466,7 +402,7 @@ class FunktionalesModell:
elif beobachtungsart == "R":
#O_sp = sp.Symbol(f"O_{beobachtungsgruppeID}")
r_sp_zp = sp.Symbol(f"richtung_berechnet_{standpunkt}_{zielpunkt}")
r_sp_zp = sp.Symbol(f"richtung_berechnet_{beobachtungsgruppeID}_{standpunkt}_{zielpunkt}")
# Lokales System: x_loc = Nord, y_loc = Ost
#x_loc = (-sp.sin(B_sp) * sp.cos(L_sp)) * dX + (-sp.sin(B_sp) * sp.sin(L_sp)) * dY + (sp.cos(B_sp)) * dZ
@@ -492,7 +428,7 @@ class FunktionalesModell:
#zw = sp.acos(z_loc / s_geom)
zw_sp_zp = sp.Symbol(f"zw_berechnet_{standpunkt}_{zielpunkt}")
zw_sp_zp = sp.Symbol(f"zw_berechnet_{beobachtungsgruppeID}_{standpunkt}_{zielpunkt}")
liste_beobachtungsgleichungen.append(zw_sp_zp)
@@ -653,27 +589,33 @@ class FunktionalesModell:
# O_sym = sp.symbols(f"O_{beobachtungsgruppeID}")
# substitutionen[O_sym] = float(orientierung)
for standpunkt, zielpunkt, azimut, richtung, zenitwinkel in liste_azimut_richtungen:
richtung_sym = sp.symbols(f"richtung_berechnet_{standpunkt}_{zielpunkt}")
for beobachtungsgruppeID, standpunkt, zielpunkt, azimut, richtung, zenitwinkel, schraegstrecke in liste_azimut_richtungen:
richtung_sym = sp.symbols(f"richtung_berechnet_{beobachtungsgruppeID}_{standpunkt}_{zielpunkt}")
substitutionen[richtung_sym] = float(richtung)
zenitwinkel_sym = sp.symbols(f"zw_berechnet_{standpunkt}_{zielpunkt}")
azimut_sym = sp.symbols(f"azimut_berechnet_{beobachtungsgruppeID}_{standpunkt}_{zielpunkt}")
substitutionen[azimut_sym] = float(azimut)
zenitwinkel_sym = sp.symbols(f"zw_berechnet_{beobachtungsgruppeID}_{standpunkt}_{zielpunkt}")
substitutionen[zenitwinkel_sym] = float(zenitwinkel)
schraegstrecke_sym = sp.symbols(f"strecke_berechnet_{beobachtungsgruppeID}_{standpunkt}_{zielpunkt}")
substitutionen[schraegstrecke_sym] = float(schraegstrecke)
#for standpunkt, zielpunkt, beobachtungenID, beobachtungsgruppeID, tachymeter_richtung, tachymeter_zenitwinkel, tachymeter_distanz in liste_beobachtungen_tachymeter:
#alpha = sp.symbols(f"{beobachtungenID}_R_{beobachtungsgruppeID}_{standpunkt}_{zielpunkt}")
#zw = sp.symbols(f"{beobachtungenID}_ZW_{beobachtungsgruppeID}_{standpunkt}_{zielpunkt}")
#s = sp.symbols(f"{beobachtungenID}_SD_{beobachtungsgruppeID}_{standpunkt}_{zielpunkt}")
#if tachymeter_richtung is None and tachymeter_zenitwinkel is None and tachymeter_distanz is None:
# continue
for standpunkt, zielpunkt, beobachtungenID, beobachtungsgruppeID, tachymeter_richtung, tachymeter_zenitwinkel, tachymeter_distanz in liste_beobachtungen_tachymeter:
alpha = sp.symbols(f"{beobachtungenID}_R_{beobachtungsgruppeID}_{standpunkt}_{zielpunkt}")
zw = sp.symbols(f"{beobachtungenID}_ZW_{beobachtungsgruppeID}_{standpunkt}_{zielpunkt}")
s = sp.symbols(f"{beobachtungenID}_SD_{beobachtungsgruppeID}_{standpunkt}_{zielpunkt}")
#substitutionen[alpha] = float(tachymeter_richtung)
#substitutionen[zw] = float(tachymeter_zenitwinkel)
#substitutionen[s] = float(tachymeter_distanz)
#substitutionen[sp.Symbol(f"O{beobachtungsgruppeID}")] = 0.0
if tachymeter_richtung is None and tachymeter_zenitwinkel is None and tachymeter_distanz is None:
continue
substitutionen[alpha] = float(tachymeter_richtung)
substitutionen[zw] = float(tachymeter_zenitwinkel)
substitutionen[s] = float(tachymeter_distanz)
substitutionen[sp.Symbol(f"O{beobachtungsgruppeID}")] = 0.0
for beobachtungenID, punktnummer_sp, punktnummer_zp, gnss_bx, gnss_by, gnss_bz, gnss_s0, gnss_cxx, gnss_cxy, gnss_cxz, gnss_cyy, gnss_cyz, gnss_czz in liste_beobachtungen_gnssbasislinien:
beobachtungenID = str(beobachtungenID).strip()