球坐标下空间距离的不确定度分析北大核心CSCD

分析了空间中两点距离在正交坐标系和球坐标系下的计算方法,推导出球坐标系下空间距离不确定度的公式,给出一种最小不确定度的特例,便于球坐标系使用者快速评价测量结果和优化测量布局。     

1.2 km标准基线环境参数自动测量系统研制

为提高野外测量折射率补偿实时性,研制了1.2km标准基线环境参数测量系统,该系统采用一种硬件分组和软件并行采集方案,将系统传感器数据采集的正确率提高到98%以上,82个传感器完整循环采集一次的时间小于7s。计算出传感器7s采样间隔温度变化量,分析评估折射率补偿结果,为野外标准基线测量提供科学的视角,量化寻找基线理想的测量时段,使延时温差小于0.05℃,高精度测距仪基线测量时的折射率修正误差控制在5×10^-8内。     

多边法位姿测量系统中跟踪方式对测量精度的影响研究

为了精确测量大尺寸位姿,建立了一种由7台激光跟踪干涉仪组成的大尺寸位姿测量装置。根据测量各反射镜的激光跟踪干涉仪数量的不同,采用322和331两种跟踪方式对位姿测量精度的影响进行仿真实验,从而发现被测点位置与基站构成平面的距离相关,由坐标解算公式推导被测点坐标值与测量基站之间的相对位置与测量误差间的误差模型,通过分析x、y、z 方向上误差对距离变化的敏感程度,发现z方向距离变化引起的误差最为敏感。当被测点与测量基站的距离由1300.8mm减小到0mm时,测量误差由2.2μm增大到2626.1μm。实际姿态测量结果表明:当采用一种跟踪方式时可以避免被测点与测站点平面过近,有利于提高系统测量精度,所提出的误差模型可为多边法位姿测量系统的优化布局提供一种量化的理论分析方法。     

多边法坐标测量系统中解算方式对测量精度的影响研究

为了研究多边法坐标测量系统中解算方式对测量精度的影响,建立了多边法坐标测量模型,分析了两种目标点坐标解算方式的差异,并针对典型的4台测站多边法坐标测量系统进行了两种解算方式的仿真测量实验。仿真结果表明:预先准确标定系统参数方式能有效提升测量精度,测量精度依次改善了69.5%、64.6%、46.3%。进行了坐标测量精度验证实验,实验结果表明:与同步解算方式相比较,预先准确标定系统参数取模后的3组实验平均测量误差由203.0μm降至23.8μm,且3组实验的测量误差与测量距离的平均相关系数由99.8%降至37.8%,验证了仿真实验结果。     

关于物位计测量方法的研究

介绍了微波雷达物位计、超声波物位计、γ射线物位计、导波式微波雷达物位计、电容液位计、音叉液位计和静压式液位计的用途,提出了几种对其不确定度进行测量的方法,对测量方法的科学性、实用性进行了分析.重点介绍了采用激光干涉仪测量系统对微波雷达物位计、超声波物位计、导波式微波雷达物位计等的不确定度进行测试的方法.     

标准钢卷尺计量比对关键技术研究

标准钢卷尺是线纹计量器具检定系统中的三等线纹标准,用于我国大量钢卷尺等带状工作线纹尺的量值传递。为了保障我国标准钢卷尺的量值一致性,并科学评估我国计量机构标准钢卷尺的测量校准能力(CMC),中国计量科学研究院主导组织了首次全国标准钢卷尺计量比对(项目编号2019-B-05)。介绍了比对的基本情况、方案及比对结果,分析了比对结果及参比装置,研究了标准钢卷尺校准中关键技术问题及主要误差来源,提出了解决问题的方法,以推动标准钢卷尺量值校准能力的提升。     

高等别线纹尺中心线提取算法的研究

受制造技术、磨损以及污染等因素影响,对线纹尺大批量自动化检定技术的实现存在较大困难;在线纹尺特征的基础上,针对边缘对比度高但噪声严重的线纹尺,先边缘初定位将图像处理区域限制在线纹边缘区域,再边缘精定位,寻找边缘区域灰度变化最大的点,剔除不连续的边缘点后拟合边缘线,实现线纹中心线的提取;针对自身变形导致成像模糊的线纹尺,背景区域与线纹区域分别求取各列灰度均值,再利用最小二乘拟合直线求交点实现线纹中心线提取;对高等别三等标准线纹米尺多次检定,结果表明,同一刻线最大差值为1.4 μm,标准差为0.66 μm,提出的算法鲁棒性好,满足高等别线纹尺的检定要求。     

温度条件对大尺寸测量装置精度影响的研究

大尺寸测量装置由于测量范围大,其测量精度受诸多因素影响,其中大尺寸测量装置所处环境条件变化会影响其测量精度。基于中国计量科学研究院地下一层实验室80m长度标准装置,在空调控温状态和自然温度状态(不控温)下,进行了长度测量范围为10,30,70m的测量精度实验研究,得到空调控温状态下折射率补偿误差分别为7.0,10.5,21.0μm;自然温度状态下折射率补偿误差分别为2.5,2.9,3.9μm。实验结果表明:大尺寸测量装置在自然温度状态下能得到更高的测量精度,当测量范围大于30m时,测量精度可优于10^-7量级。