精密露点仪标准装置的性能测试及计量软件设计

文章介绍了以373型精密露点仪为主标准器的湿度标准装置的原理及构成,对该装置的重复性和稳定性进行了测试。结果表明温度重复性实验的标准偏差为0.00℃,相对湿度重复性实验的标准偏差为0.07%RH,露点温度重复性实验的标准偏差为0.01℃。温度稳定性实验的标准偏差为0.02℃,相对湿度稳定性实验的标准偏差为0.33%RH,露点温度稳定性实验的标准偏差为0.066℃。基于美国NI公司的Labview软件开发平台,开发了湿度仪器仪表计量软件。软件以模块化思想为基础,可实现数据自动处理,报告自动生成。     

一种用于气体活塞式压力计标准装置的期间核查方法

期间核查是指测量仪器在两次校准或检定的间隔期内对测量仪器的状态进行的核查。本文介绍了一种适用于气体活塞式压力计标准装置的期间核查方法,即采用平均值-标准偏差控制图对该标准装置的测量过程进行统计分析,以确认测量过程是否处于稳定受控状态。     

用AM300型函数信号发生器建立相位测量标准装置

提出了一种建立相位测量标准装置的方法。该标准装置以AM300型函数信号发生器为主标准器,相位计、示波器、失真度测量仪、数字电压表为配套设备。对AM300型函数信号发生器的量值指标进行了测试和实验,包括：相位增量误差测试、相位绝对零度误差测试、60°幅相误差测试、测量的重复性实验和长期稳定性实验。结果表明：该标准装置测试结果准确,性能稳定可靠,具有造价低、实用性强的特点。     

中科院物理所研制原位透射电镜测量仪器

最近，中国科学院物理研究，彤北京凝聚态物理国家实验室SF1组研制出的原位透射电镜测量装置，实现了纳米管／纳米线场效应晶体管器件单元在透射电镜中的原位表征。在确定器件材料结构的同时，原位测量电输运性质。     

中科院物理所研制原位透射电镜测量仪器

最近，中国科学院物理研究所／北京凝聚态物理国家实验室SF1组研制出新的原位透射电镜测量装置，实现了纳米管／纳米线场效应晶体管器件单元在透射电镜中的原位表征。在确定器件材料结构的同时，原位测量电输运性质。他们将这种方法运用到双壁碳纳米管研究上，在实验上直接获得了双壁碳纳米管电输运性质与手性指数的对应关系。这项研究对双壁纳米管基本物性的理解和未来应用均具有重要意义。     

平均值-极差控制图在音速喷嘴式气体流量标准装置测量过程中的应用

音速喷嘴式气体流量标准装置是气体流量重要的计量标准，其测量过程的情况直接反映了装置的准确性、重复性、稳定性。使用控制图可以记录装置的测量过程，并由此判断其测量过程是否处于受控状态。本文介绍了平均值-极差控制图在音速喷嘴式气体流量标准装置测量过程中的应用。     

基于透射法的能见度测量装置设计与实验研究

探索并实现了一种新型的单端透射式能见度测量装置,该装置是一种易于对准调校的便携式测量系统。介绍了装置的基本设计思路及主要测量原理,进行了装置与参考仪器的能见度测量比对实验。实验验证了装置测量能见度的性能,测量相对误差在±15%以内。     

8902A测量接收机检定高频电压表的实验研究

对８９０２Ａ测量接收机用作高频中,小电压标准进行了分析研究,介绍了一种检定超高频毫伏表的新方法,并给出了实验数据,对该标准装置的不确定度进行了分析。     

一级轻气炮加载实验测试系统用于炸药装药发射安全性研究

论述了一级轻气炮加载实验测试系统用于研究微秒量级炸药安全性的可行性、实验原理、实验方法、数据采集及处理等问题。以某模拟炸药为例,用本测试系统对其开展了发射安全性实验研究,并与铸装B炸药和压装B炸药的大型落锤加载装置的实验结果进行了对比。结果表明,一级轻气炮加载实验测试系统研究微秒量级炸药安全性的实验方法能够实现对炸药装药撞击起爆基本现象的定性、定量观测与表征。     

流管实验装置传声器阵列的校准方法

发展了一种应用于流管实验装置的现场传声器阵列校准方法.该方法利用两支标准传声器的测量结果计算管内声场,然后比对待校准传声器的测量信号得到其灵敏度.与传统校准方法相比,该方法具有实时快速、能提供相位校准等优点.在流管装置上进行实验,用模态匹配方法对校准结果进行校核,显示该校准方法得到的声压与计算结果吻合得更好.使用本方法,利用高精度传声器对低精度传声器进行校准并应用,可有效降低测量实验成本.      

数字图像处理技术在表面划痕测量中的应用

为解决飞机座舱、机翼蒙皮表面划痕的准确测量问题,设计了一种基于数字图像处理技术的表面划痕测量系统。测量系统将物体表面划痕成像在CCD上,通过对划痕图像进行分割、变换、拟合等处理,最后得到划痕深度。这种方法较人眼瞄准方法减少了人员测量误差,提高了测量准确度和测量效率;通过对标准划痕的重复测量,实验标准差可达0.5μm,能够满足工程测量的需要。     

The AWIATOR airborne LIDAR turbulence sensor

The development and first flight tests are described of a short pulse direct measuring UV LIDAR for the measurement of gusts, turbulence and potentially wake vortices. The results of these stage 1 tests confirm that relative wind velocities can be measured with a standard deviation of below 10 m/s even at high altitudes with no appreciable aerosol concentrations. Operating the system under various flight conditions including rain, dense clouds, and clear air up to 24,000 ft was highly successful. Means to push the standard deviation below 1.6 m/s, foremost by increasing the laser output power and the efficiency of the light collecting system, are identified and quantified. Questions of instrument stability are addressed.     

液态碳氢燃料热辐射物性参数反演方法

基于光线跟踪法建立了玻璃-液态碳氢燃料-玻璃3层平板总透射比的正问题模型,给出了反演液态碳氢燃料热辐射物性参数(光谱吸收指数 k 和光谱折射指数 n)的反问题模型,采用Monte-Carlo(M-C)法结合区间逼近法求解.通过将已知文献中庚烷的热辐射物性参数作为“真实值”,采用正问题模型计算总透射比作为“实验测量值”,然后利用反问题模型计算 n 和 k ,并分析实验偏差对反演计算的影响.研究结果表明:①模型反演 k 计算误差的标准差小于0.003%,而 n 的标准差高于21%.②实验偏差对反演计算影响较大,且偏差达到1.0%时个别反演数据明显“失真”.③ k 反演计算误 差的标准差 y 与实验偏差 γ 满足 y =2285.2 γ2- 10.484 γ +0.0037的关系式; n 反演计算误差的标准差受实验偏差影响较小,但偏差导致反演 n 误差均超过20%.      

Impact of target RCS fluctuations on radar measurement accuracy

The impact of target radar cross section (RCS) fluctuations on the thermal noise limited accuracy of radar measurements of range, range rate, and angle is evaluated for Swerling fluctuation models. The impact is expressed as a modification of the large-signal approximation to the standard deviation σ of measurement error     

基于深度学习的非合作航天器姿态估计

针对空间非合作航天器姿态测量时受光照和地球背景影响大的问题,提出了一种基于卷积神经网络的端到端姿态估计方法.在该方法中,主干网络采用AlexNet与ResNet.首先,移除主干网络末端的全连接层,并列连接3个全连接层,采用三分支网络分别对姿态角进行估计.然后,设计了将分类问题与回归问题相结合的损失函数,通过分类方法将姿态估计限定在某一范围内,再使用回归方法进一步微调姿态.姿态分类损失函数确定姿态角度基准点,姿态回归损失函数对估计角度进行微调.相较于仅采用回归方法进行姿态估计,此方法能够有效减小姿态估计平均绝对误差、标准差与最大误差.实验对比了不同主干网络的测量精度,平均绝对误差在0.376°～0.746°之间,最优标准差为0.474°.     

基于CAD模型的碳纤维复合材料天线反射面精度测量

针对天线反射面研制过程中的精度测量,提出一种基于CAD模型的自动测量技术和反射面数据处理技术的精度测量方法。在测点均匀布局规划和工件与模型对齐的基础上,自动获取反射面的完整测量数据,利用最优化算法使实测数据和理论模型达到最佳匹配,实现反射面面形精度的准确评价并获得变换矩阵。最终通过偏差矢量图表达天线反射面的面形偏差趋势,并利用获得的变换矩阵修正加工基准,有效保证了反射面的成型精度和加工精度,工程应用表明该方法较好地满足了反射面制造过程中的测量需求。     

平台式重力仪航空重力测量数据后处理技术研究

针对航空重力测量对数据后处理的要求,结合平台式重力仪系统的组成与工作原理,在重力异常信号的频域特征基础上,设计出一套有严格频域规范的航空重力数据后处理流程,并对某海域实测数据进行了处理。结果表明,重力异常值内符合精度为12条东西测线达到0.43mGal/140s和0.84mGal/100s,4条南北测线达到0.39mGal/140s和0.79mGal/100s;以同测线GT-2A单次测量结果为标准值统计标准差,12条东西测线为0.72mGal/140s和0.98mGal/100s,4条南北测线为1.41mGal/140s和1.53mGal/100s。结果表明,设计的航空重力测量数据后处理方法可以实现重力异常信号的高精度提取。     

手持式激光测距仪"测距标准偏差综合评定"的扩展不确定度

在确定的函数关系(数学模型)中,因变量(输出量)随自变量(输入量)的变化规律完全由数学逻辑所确定,自变量到因变量的传递系数(灵敏系数)也可由因变量的标准差和自变量的标准差之比所决定,而与自变量的来历(测量的或者给定的)没有关系[1].本文根据这一基本原理,采用模拟自变量随机变化的方法,成功计算了手持式激光测距仪的测距固定偏差和比例偏差系数的测量不确定度,从而计算出测距标准差综合评定的扩展不确定度,同时解决了复杂的数学模型中多个输入量到输出量的灵敏系数和输出量的不确定度的计算问题.     

Installation error calibration for MEMS angular measurement system in hypersonic wind tunnel

The accuracy of model attitude measurement has an important impact on wind tunnel test results. Microelectromechanical System Inertial Measurement Unit (MEMS IMU) provides a feasible way to measure model attitudes with high accuracy. However, the installation error between MEMS IMU coordinate system and the body coordinate system of test models can make the accuracy of the model attitude measurement decrease. In wind tunnel tests, the installation error depends on the relationship between the IMU and the model mechanism before tests. Therefore, in-field calibration in wind tunnel tests is necessary to reduce installation errors. To improve attitude measurement accuracy, the least squares quaternion calibration method based on MEMS IMU and six-position calibration procedure are proposed. High-precision three-axis turntable tests are performed. The pitch accuracy after calibration is higher than that before calibration in the angle of attack sweeping tests. The Root-Mean-Square Errors (RMSE) in the roll and yaw are within 0.01°, which are smaller than those before calibration. In the roll sweeping tests, RMSE of three attitude angles decrease significantly. In hypersonic wind tunnel tests, the pitch errors before and after calibration are within 0.05° and 0.02° in the angle of attack sweeping tests without wind. In five angle of attack sweeping tests with wind, the deviation between the mean of the pitch and the pitch after the elastic angle correction is within 0.03° and the standard deviation of five tests is within 0.01°. The proposed method is confirmed to enhance the accuracy of attitude measurement effectively, which is convenient for engineering applications.     

船用低成本GNSS测向系统研究

GNSS导航星座主要由GPS、GLONASS、Galileo、BDS四大系统卫星组成,到2020年,用户有望同时观测到40多颗导航卫星,大幅提升导航性能的同时,也扩展了其应用领域。针对靶船、渔船对航向测量的需求,基于GNSS接收机应用现状,设计了低成本GNSS测向系统,使用2块Ublox LEA-M8T模块和STM32F407处理器搭建原理样机硬件平台,开展基于Kalman滤波器的载波相位差分姿态测量算法研究和基于Kalman滤波器的伪距差分姿态测量算法研究。静态实验表明,在8.5m基线的情况下,航向角测量标准差为0.0396°,俯仰角测量标准差为0.0889°。使用伪距差分算法,纬度方向上测量误差标准差为0.5923m,经度方向上测量误差标准差为0.4609m,高度方向上测量误差标准差为1.0766m。