嫦娥一号激光高度计在轨测量数据误差分析研究

利用嫦娥一号卫星(CE-1)激光高度计在轨探测科学数据,研究激光高度计月球高程探测误差。对月球南北极纬度60°～90°范围进行月球表面区域划分,进行高程测量重复点的搜索、区域高程粗差的剔除、残差和标准差的计算,并给出处理后区域残差与标准差的分布,对月球南北极区的处理结果作出对比分析,得出南极区纬度60°～90°内区域平均标准差较北极区域偏大。该处理结果为进一步分析激光高度计测量误差的来源提供科学依据,为探月卫星携带的各种有效载荷的设计在精度要求上提供理论指导和参考数据。     

测量不确定度应用分析

对测量不确定度应用问题进行了分析，并提出了一些初步的结论。     

激光跟踪仪现场测量不确定度的评定

提出了一种评定激光跟踪仪现场测量不确定度的方法。通过移站测量来获得几个固定点的坐标位置，然后将测量结果进行处理，给出整个测量系统的测量不确定度。主要目的是为了将测量现场的环境、操作人员的技术水平以及仪器自身的性能等各方面影响都包含在测量不确定度内，从而为仪器精度的现场评估、不同仪器的现场测量比较以及环境变化对测量结果的影响分析等提供量化指标。     

激光跟踪仪测量曲面的测量不确定度研究

针对激光跟踪仪用于曲面轮廓度测量的不确定度评定问题,在论述了激光跟踪仪的标定和面向任务的测量不确定度的基础上,重点研究了Monte-Carlo模拟方法评价面向任务的不确定度的基本思想,并提出了虚拟激光跟踪仪的概念.最后通过实验研究,验证了采用Monte-Carlo模拟方法评价激光跟踪仪测量曲面轮廓度的不确定度是可行的.     

测量不确定度问题讨论之二

本刊读者郑州市质量技术监督局尹兰凤同志提出的5个问题 ,在不确定度的评定中并不罕见。现请计量技术规范JJF1059 -1999《测量不确定度评定与表示》的起草人李慎安老师作解答供广大读者探讨。本刊欢迎广大读者继续提出新的问题和参加讨论。     

测量不确定度估算程序图

对不确定度的估算及表达用图表按《ＧＵＭ》作了极为简明的表述,综述了各步骤之间的联系与结果的表达形式。     

激光测振仪独立线性度的测量不确定度

介绍了用最小二乘法评价外差式激光测振仪信号处理电路线性度指标时测量结果的不确定度分析和评定过程.讨论了影响线性度测量不确定度的几个主要误差来源,包括信号源误差、被校仪器响应误差、被校仪器线、性度、标准仪器测量误差等等.给出了减小线性度测量不确定度的主要措施:①环境控制措施,以减少环境带来的不确定度;②选取高精度信号,以减少信号源误差带来的不确定度;③选取高精度标准测量仪器,以减少测量误差带来的不确定度.对一个实例,给出了激光测振仪信号处理电路线性度指标不确定度分析和评定结果.该过程及结论可应用在相应参数的计量校准中.     

测量误差与测量不确定度的区别

在计量工作中,我们经常用误差和不确定度来表述所得到的测量结果。这两个术语是完全不同而又相互关联的概念,因此不能混淆和误用。本文从十个方面阐述了测量误差与测量不确定度的区别。     

线激光路面车辙仪测量不确定度评定

线激光路面车辙仪的横断面测量具有连续性,通过算法分析总能得到车辙断面关键点处的高程。因此,其测量不确定度主要来源于高程测量模型建立时的线性拟合过程。本文从测量原理入手,阐述了高程计算模型的推导过程,并采用实例说明了线激光路面车辙仪测量不确定的评定方法。     

测量误差与测量不确定度

阐述了测量不确定度和测量误差的基本概念,分析了两者之间的区别和联系。     

1 on 1损伤阈值测量结果不确定度分析

针对ISO 21254中1 on1损伤阈值测试结果的测量不确定度评估需求,系统性分析测量结果不确定度的主要影响因素.采用公式法分析评定能量密度的测量不确定度以及损伤概率的测量不确定度分量.采用蒙特卡洛方法分析了线性拟合引入的测量不确定度,并对比分析了线性拟合过程中不同残差模型对损伤概率、能量密度线性拟合结果的影响.分析...     

白光干涉测量系统的测量不确定度评定

白光干涉测量系统(white-light interference system,WLIS)广泛用于微纳米表面形貌的精密测量,其测量不确定度评定是研究白光干涉测量系统计量特性的一项重要工作.基于微纳米线间隔和台阶,建立了 WLIS测量表面形貌时的测量模型,明确了测量不确定度来源;以5000 nm的线间隔和180 nm的...     

氮气吸附静态容量法测定固体材料比表面积不确定度评定

氮气吸附静态容量法是测定固态材料比表面积最常用的方法,以吸附质和吸附剂发生多层物理吸附为基础,使用商用比表面积分析仪,依据标准GB/T 19587-2004《气体吸附BET法测定固态物质比表面积》测量了α-氧化铝的比表面积;详细分析了仪器测试过程中各个环节带来的不确定度分量,得出:不确定度主要来源于仪器校准、质量称量的重复性以及线性最小二乘法拟合数据,最后计算得到测量结果为(79.3±3.4)m2/g(k=2)。     

基于证据理论的测量不确定度评定与分析

针对GUM推荐的基于概率统计理论的不确定度表达方法存在的局限性,提出了一种更为通用的基于证据理论的随机模糊变量（RFV）方法,实现对测量结果及其不确定度的评定。根据有效测量信息构建了RFV隶属函数以及相应的数学理论框架,通过简单的例子给出了如何运用RFV进行不确定度评定的流程。实验结果表明,该方法既可以提供测量结果的置信区间也可以给出不确定度分量的贡献程度。通过与GUM方法的比较,当存在不可忽略的非随机分量影响时,该方法比概率统计方法能更客观地描述测量结果离散程度。     

对流量测量不确定度评估中若干名词术语的看法

根据VIM(3rd)、JJF 1001-2011和JJF 1059.1-2012,对《ISO/TR 7066-1:1997 Assessment of uncertainty in calibration and use of flow measurement devices-Part1:Linear calibration relationships》、ISO 5168:2005和GB/T 29820.1-2013,对其中的若干术语、定义和符号作了初步分析,提出了一些不同看法和修改意见;分别对ISO/TR 7066-1和ISO 5168中关于“随机误差”、“系统误差”、“标准偏差和方差”;“不确定度和不确定度评定”、“重复性测量条件”,以及“灵敏度”和“线性校准方程”等定义和注解的表述进行了讨论。     

表面粗糙度国际比对自动测量系统关键技术研究

基于中国计量科学研究院的表面粗糙度基准计量装置,开展了视觉定位系统、自动操作系统和多自由度位移系统的研究,从而实现依据国际比对协议规定流程的自动化测量。实验验证表明：该系统可有效实现表面粗糙度的自动化测量,满足国际比对的要求。在对国际比对规定的表面粗糙度标准器的测量实验中,该系统的自动定位测量的重复性为4.2 nm,相比于手动定位测量提高了2.6倍,有效地减少了测量过程中引入的人为误差。     

基于绿激光图像识别的热态大型锻件长度尺寸测量

设计了一种热态大锻件长度尺寸测量系统,通过对绿激光扫描锻件过程中各时刻图像进行分析,确定锻件的边缘进而测量锻件的尺寸。首先,由伺服电机带动CCD相机和绿激光器在导轨上移动并实时获得锻件的图像和绿激光线的位置信息,运用图像处理判断绿激光线是否在锻件边缘,确定绿激光线移动到锻件两侧边缘的时刻。然后,记录锻件两侧边缘的位置信息,通过两侧的位置信息得出锻件的尺寸。实验结果表明:该系统最大测量误差小于±2 mm,可以满足锻件尺寸测量的需求。     

活塞式气体流量标准装置活塞缸内径测量及不确定度评估

针对活塞缸自身结构特点对测量器具的限制,提出了三坐标测量机测量活塞缸内径的方法。以名义内径为19mm、45mm、140mm的活塞缸为例,对活塞缸的内径、外径和厚度进行测量,比较不同方法测量得到的活塞缸内径的差异,验证了三坐标测量机测量活塞缸内径的可靠性。此外,分析了活塞缸的形状特征对其内径测量不确定度的影响,得到活塞缸内径测量结果分别为18.999mm、44.983mm、139.975mm,测量相对不确定度分别为0.016%、0.015%、0.010%。     

激光束角漂移对双频激光直线度测量的影响

利用惠更斯关于波面传播的理论，分析计算了双频激光渥拉斯顿棱镜直线度测量系统中激光束角漂移以及渥拉斯顿棱镜和双面反射镜倾角对测量精度的影响，得到了相应的结论。