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JJF 2343-2025 环形激光测角仪法转台校准规范

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  • 标准类型:计量标准
  • 标准语言:中文版
  • 文件类型:PDF文档
  • 更新时间:2025-11-25
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资料介绍

  中华人民共和国国家计量技术规范

  环形激光测角仪法转台校准规范

  Calibration Specification for Rotary Table by Ring Laser Goniometers

  2025‑11‑05 发布2026‑05‑05 实施

  国家市场监督管理总局发布

  归口单位:全国惯性技术计量技术委员会

  主要起草单位:中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所

  中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术

  研究所

  参加起草单位:中国计量科学研究院

  本规范委托全国惯性技术计量技术委员会负责解释

  JJF 2343—2025

  本规范主要起草人:

  王京献(中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所)

  陈林峰(中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所)

  龙祖洪(中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研

  究所)

  董雪明(中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研

  究所)

  参加起草人:

  薛梓(中国计量科学研究院)

  黄垚(中国计量科学研究院)

  梁可(中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所)

  JJF 2343—2025

  目录

  引言……………………………………………………………………………………… (Ⅱ)

  1 范围………………………………………………………………………………… ( 1 )

  2 引用文件…………………………………………………………………………… ( 1 )

  3 术语………………………………………………………………………………… ( 1 )

  4 概述………………………………………………………………………………… ( 1 )

  5 计量特性…………………………………………………………………………… ( 1 )

  6 校准条件…………………………………………………………………………… ( 2 )

  6.1 校准环境条件…………………………………………………………………… ( 2 )

  6.2 仪器及设备……………………………………………………………………… ( 2 )

  7 校准项目和校准方法……………………………………………………………… ( 3 )

  7.1 校准项目………………………………………………………………………… ( 3 )

  7.2 校准方法………………………………………………………………………… ( 3 )

  8 校准结果表达……………………………………………………………………… ( 8 )

  9 复校时间间隔……………………………………………………………………… ( 8 )

  附录A 校准证书内页格式…………………………………………………………… ( 9 )

  附录B 环形激光测角仪法转台校准测量主要参数不确定度评定示例…………… (10)

  Ⅰ

  JJF 2343—2025

  引言

  JJF 1071—2010 《国家计量校准规范编写规则》、JJF 1001—2011 《通用计量术语

  及定义》、JJF 1059. 1—2012 《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本校准规范制

  定工作的基础性系列规范。

  环形激光测角仪是指基于萨格纳克效应,利用环形激光谐振腔内运行的顺、逆时

  针光束产生的干涉输出实现角度和角速率测量的仪器。

  本规范规定了利用环形激光测角仪校准转台的校准条件、校准项目和校准方法。

  本规范为首次发布。

  JJF 2343—2025

  Ⅱ

  JJF 2343—2025

  1

  环形激光测角仪法转台校准规范

  1 范围

  本规范适用于角位置误差大于或等于±1 ″和角速率范围0. 001°/s~400°/s (角速率

  稳定性低于2×10-5) 的转台校准。

  2 引用文件

  本规范引用了下列文件:

  JJF 1675—2017 惯性技术计量术语及定义

  GB/T 321 优先数和优先数系

  凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文

  件,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本规范。

  3 术语

  JJF 1675—2017 确立的以及下列术语和定义适用于本规范。

  3. 1 环形激光测角仪ring laser goniometers

  基于萨格纳克效应,利用环形激光谐振腔内运行的顺、逆时针光束产生的干涉输

  出实现角度和角速率测量的仪器。

  4 概述

  转台是围绕中心轴在一定角度、角速率范围内转动的旋转平台,广泛应用于运动

  装备、仿真设备、雷达天线、数控机床、工程机械、安全监控探头等领域。

  5 计量特性

  转台的主要计量特性如表1 所示。

  表1 转台的主要计量特性

  1

  2

  3

  4

  角位置定位误差

  角位置定位重复性

  角速率相对误差

  角速率稳定性

  0.001 (°) /s≤ω<0.1 (°) /s

  0.1 (°) /s≤ω<10 (°) /s

  10 (°) /s≤ω≤400 (°) /s

  0.001 (°) /s≤ω<0.1 (°) /s

  ±1 ″

  0.3 ″

  30 s 平均,±5.0×10-3

  10 s 平均,±5.0×10-4

  1 s 平均,±5.0×10-5

  30 s 平均,±6.0×10-3

  序号计量特性技术指标

  JJF 2343—2025

  2

  注:以上技术指标不作为合格与否判定依据,仅供参考。

  0.1 (°) /s≤ω<10 (°) /s

  10 (°) /s≤ω≤400 (°) /s

  10 s 平均,±6.0×10-4

  1 s 平均,±5.0×10-5 4 角速率稳定性

  表1(续)

  序号计量特性技术指标

  6 校准条件

  6. 1 校准环境条件

  a) 环境温度:-40 ℃~60 ℃;

  b) 相对湿度:20%~80%;

  c) 磁场强度:≤0. 1 mT;

  d) 周围无大振动,没有突加、突卸负载和其他脉冲负载。

  6. 2 仪器及设备

  校准用仪器为环形激光测角仪,其由环形激光传感器及其控制电路、二次电源及

  数据采集电路、测角软件、测角计算机等组成。当环形激光测角仪绕其输入轴转动时,

  环形激光谐振腔内运行的顺、逆时针光束谐振频率发生变化,经干涉输出的频差正比

  于载体相对于惯性空间转动的角速率,积分得到转过的角度,经算法处理扣除掉地球

  转动、零偏得到载体的转动角速率或转过的角度。

  环形激光测角仪校准转台的系统组成示意图如图1 所示。将环形激光测角仪安装

  在转台上,其输入轴与转台转轴平行,以环形激光测角仪输出的角度和角速率作为标

  准对转台进行校准。

  图1 环形激光测角仪校准转台的系统组成示意图

  1—环形激光测角仪;2—转台

  校准用到的环形激光测角仪技术指标要求如表2 所示。

  JJF 2343—2025

  3

  表2 环形激光测角仪推荐技术指标

  校准用标准装置及配套设备

  环形激光测角仪

  技术指标

  角位置:

  范围:0°~360°;

  测量误差:±0.3 ″;

  测量重复性:0.1 ″。

  角速率:

  范围:0.001 (°) /s~400 (°) /s。

  测量相对误差:

  0.001 (°) /s≤ω<0.1 (°) /s,30 s 平均,±2.8×10-3;

  0.1 (°) /s≤ω<10 (°) /s,10 s 平均,±1.0×10-4;

  10 (°) /s≤ω≤400 (°) /s,1 s 平均,±1.0×10-5

  7 校准项目和校准方法

  7. 1 校准项目

  校准项目见表3。

  表3 校准项目一览表

  序号

  1

  2

  3

  4

  校准项目名称

  角位置定位误差

  角位置定位重复性

  角速率相对误差

  角速率稳定性

  校准方法

  7.2.2

  7.2.3

  7.2.4

  7.2.5

  7. 2 校准方法

  7. 2. 1 校准前准备工作

  7. 2. 1. 1 安装

  将环形激光测角仪安装固定到转台的回转台面上。

  7. 2. 1. 2 预热

  将转台和环形激光测角仪开机预热,转台的预热时间按转台的操作说明进行,环

  形激光测角仪的预热时间一般不少于30 min。

  7. 2. 2 角位置定位误差

  7. 2. 2. 1 测试程序

  a) 角位置点选择

  在测量范围内选择均匀分布,且不小于13,不大于23 的n 个点,推荐n 等于13 或

  17 或19 或21 或23。

  b) 转动参数设置与规定

  设置好转台的转动角速率,推荐值为30 (°) /s。每次转动从转台的角位置零位开

  始,并规定转台逆时针转动时转过的角度值为正。

  JJF 2343—2025

  4

  c) 顺时针转动

  转台每次转动前在角位置零位保持30 s,依次顺时针转动到选择的角位置点,转

  动到位后保持30 s,分别记录转台显示的角度值和环形激光测角仪测得的转动角度值。

  d) 逆时针转动

  转台每次转动前在角位置零位保持30 s,依次逆时针转动到选择的角位置点,转

  动到位后保持30 s,分别记录转台显示的角度值和环形激光测角仪测得的转动角度值。

  7. 2. 2. 2 数据处理

  按式(1) 计算转台顺时针转动到第i 个角位置点的定位误差:

  e-i = θg - i - θT - i (1)

  式中:

  e-i ——转台顺时针转动到第i (i=1,2,…,n) 个角位置点的定位误差,(″);

  θg - i ——转台顺时针转动到第i 个角位置点时环形激光测角仪测得的转动角

  度值,(″);

  θT - i ——转台顺时针转动到第i 个角位置点时显示的角度值,(″)。

  按式(2) 计算转台逆时针转动到第i 个角位置点的定位误差:

  e+i = θg + i - θT + i (2)

  式中:

  e+i ——转台逆时针转动到第i 个角位置点的定位误差,(″);

  θg + i ——转台逆时针转动到第i 个角位置点时环形激光测角仪测得的转动角

  度值,(″);

  θT + i——转台逆时针转动到第i 个角位置点时显示的角度值,(″)。

  按式(3) 计算得到转台的角位置定位误差:

  e = ± max

  1 ≤ i ≤ n (| e-i |,| e+i |) (3)

  7. 2. 3 角位置定位重复性

  7. 2. 3. 1 测试程序

  按7. 2. 2. 1 规定的测试方法重复测试m 次,m 应不少于7。

  7. 2. 3. 2 数据处理

  按式(4) 计算第j 次角位置定位误差测试时转台顺时针转动到第i 个角位置点的

  定位误差:

  e-ij = θg - ij - θT - ij (4)

  式中:

  e-ij ——第j (j=1,2,…,m) 次角位置定位误差测试时转台顺时针转动到第i

  个角位置点的定位误差,(″);

  θg - ij ——第j 次角位置定位误差测试时转台顺时针转动到第i 个角位置点时环形激

  光测角仪测得的转动角度值,(″);

  JJF 2343—2025

  5

  θT - ij——第j 次角位置定位误差测试时转台顺时针转动到第i 个角位置点时显示的

  角度值,(″)。

  按式(5) 计算第j 次角位置定位误差测试时转台逆时针转动到第i 个角位置点的

  定位误差:

  e+ij = θg + ij - θT + ij (5)

  式中:

  e+ij ——第j 次角位置定位误差测试时转台逆时针转动到第i 个角位置点的定位

  误差,(″);

  θg + ij ——第j 次角位置定位误差测试时转台逆时针转动到第i 个角位置点时环形激

  光测角仪测得的转动角度值,(″);

  θT + ij——第j 次角位置定位误差测试时转台逆时针转动到第i 个角位置点时显示的

  角度值,(″)。

  按式(6) 计算转台顺时针转动到第i 个角位置的定位重复性:

  er - i =

  Σj

  = 1

  m ( ) e-ij- 1m

  Σj

  = 1

  m

  e-ij

  2

  m - 1 (6)

  按式(7) 计算转台逆时针转动到第i 个角位置的定位重复性:

  er + i =

  Σj

  = 1

  m ( ) e+ij- 1m

  Σj

  = 1

  m

  e+ij

  2

  m - 1 (7)

  按式(8) 计算得到转台的角位置定位重复性:

  er = max

  1 ≤ i ≤ n (er- i,er+ i) (8)

  7. 2. 4 角速率相对误差

  7. 2. 4. 1 角速率点的选取

  按GB/T 321 中的R5 系列,推荐选取的角速率点如表4 所示。

  表4 转台角速率点的选取

  角速率范围

  0.001 (°) /s≤ω<0.1 (°) /s

  0.1 (°) /s≤ω<10 (°) /s

  10 (°) /s≤ω≤400 (°) /s

  推荐选取的角速率点

  0.001 (°) /s、0.063 (°) /s

  0.1 (°) /s、1 (°) /s、2.5 (°) /s、6.3 (°) /s

  10 (°) /s、63 (°) /s、160 (°) /s、400 (°) /s

  7. 2. 4. 2 环形激光测角仪角速率输出参数设置

  按表5 设置好环形激光测角仪的角速率输出参数。

  JJF 2343—2025

  6

  表5 环形激光测角仪角速率输出参数设置

  转台角速率/ω

  0.001 (°) /s≤ω<0.1 (°) /s

  0.1 (°) /s≤ω<10 (°) /s

  10 (°) /s≤ω≤400 (°) /s

  环形激光测角仪角速率输出参数

  数据平均时间/s

  30

  10

  1

  测试次数

  10

  10

  10

  7. 2. 4. 3 测试程序

  每个角速率点测试前,转台保持静止30 s,之后控制转台转动,当转台转动处于

  稳态时,记录环形激光测角仪输出的角速率,重复k 次。在顺、逆时针方向分别试验。

  7. 2. 4. 4 数据处理

  按式(9) 计算转台以第i 个选取的角速率顺时针转动时的角速率相对误差:

  δ-i =

  1k

  Σj

  = 1

  k | ωg- ij |- ω ( ) i

  ω (i)

  (9)

  式中:

  i ——选取的角速率点,i=1,2,3,…;

  δ-i ——转台以选取的第i 个角速率顺时针转动时的角速率相对误差;

  k ——测试次数,k=10;

  ωg - ij——转台以第i 个选取的角速率顺时针转动时环形激光测角仪第j (j=1,2,

  …,k) 次测得的角速率值,(°) /s;

  ω (i)——第i个选取的角速率,(°)/s。

  按式(10) 计算转台以第i 个选取的角速率逆时针转动时的角速率相对误差:

  δ+i =

  1k

  Σj

  = 1

  k | ωg+ ij |- ω (i)

  ω (i)

  (10)

  式中:

  δ+i ——转台以第i 个选取的角速率逆时针转动时的角速率相对误差;

  ωg + ij ——转台以第i 个选取的角速率逆时针转动时环形激光测角仪第j 次测得的角

  速率值,(°) /s。

  按式(11) 计算得到转台在每个角速率范围内的角速率相对误差:

  δ = ± max

  1 ≤ i ≤ m (| δ-i |,| δ+i |) (11)

  式中:

  m——转台在每个角速率范围内选取的角速率点的个数。

  7. 2. 5 角速率稳定性

  7. 2. 5. 1 角速率点的选取

  同7. 2. 4. 1。

  JJF 2343—2025

  7

  7. 2. 5. 2 环形激光测角仪角速率输出参数设置

  同7. 2. 4. 2。

  7. 2. 5. 3 测试程序

  同7. 2. 4. 3。

  7. 2. 5. 4 数据处理

  按式(12) 计算转台在第i 个选取的角速率顺时针转动时的角速率稳定性:

  S-i =

  σ-i

  -ω----i

  (12)

  式中:

  S-i ——转台在第i 个选取的角速率顺时针转动时的角速率稳定性;

  -ω----i——转台在第i个选取的角速率顺时针转动时的角速率均值,(°)/s;

  σ-i ——转台在第i 个选取的角速率顺时针转动时的角速率标准差,(°) /s。

  -ω----i按式(13)计算:

  - - -- ω-i=1k

  Σj

  = 1

  k | ωg- ij | (13)

  σ-i 按式(14) 计算:

  σ-i =

  Σj

  = 1

  k (| ωg- ij |- ) -ω----i

  2

  k - 1 (14)

  按式(15) 计算转台在第i 个选取的角速率逆时针转动时的角速率稳定性:

  S+i =

  σ+i

  -ω--+-i

  (15)

  式中:

  S+i ——转台在第i 个选取的角速率逆时针转动时的角速率稳定性;

  -ω--+-i——转台在第i个选取的角速率逆时针转动时的角速率均值,(°)/s;

  σ+i ——转台在第i 个选取的角速率逆时针转动时的角速率标准差,(°) /s。

  -ω--+-i按式(16)计算:

  - - -- ω+i=1k

  Σj

  = 1

  k | ωg+ ij | (16)

  σ+i 按式(17) 计算:

  σ+i =

  Σj

  = 1

  k (| ωg+ ij |- ) -ω--+-i

  2

  k - 1 (17)

  按式(18) 计算得到转台在每个角速率范围内的角速率稳定性:

  S = max

  1 ≤ i ≤ m (S-i,S+i) (18)

  JJF 2343—2025

  8

  8 校准结果表达

  校准结果应在校准证书或校准报告上反映。校准证书或报告至少应包括以下信息:

  a) 标题:“校准证书”或“校准报告”;

  b) 实验室名称和地址;

  c) 进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);

  d) 证书或报告的唯一标识(如编号),每页及总页数的标识;

  e) 客户的名称和地址;

  f) 被校对象的描述和明确标识;

  g) 进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校对象的

  接收日期;

  h) 校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;

  i) 校准装置的溯源性及有效性标识;

  j) 校准环境的描述;

  k) 校准结果及其测量不确定度的说明;

  l) 校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;

  m) 校准结果仅对被校对象有效的声明;

  n) 未经实验室书面批准,不准部分复制证书的声明。

  9 复校时间间隔

  建议复校时间间隔为1 年。送校单位可根据实际使用情况自主决定。

  JJF 2343—2025

  9

  附录A

  校准证书内页格式

  证书编号:

  校准环境条件

  序号

  1

  2

  3

  4

  环境温度: ℃

  相对湿度: %

  磁场强度: mT

  校准项目

  角位置定位误差

  角位置定位重复性

  角速率相对误差

  角速率稳定性

  地点:

  其他:

  校准结果测量结果不确定度

  校准员: 核检员:

  JJF 2343—2025

  10

  附录B

  环形激光测角仪法转台校准测量主要参数不确定度评定示例

  B. 1 角位置定位误差

  B. 1. 1 测量模型

  测量模型如式(B. 1) 所示:

  e = θt - θg (B.1)

  式中:

  e ——转台角位置误差;

  θt ——转台角位置值;

  θg——环形激光测角仪角位置测量结果。

  误差模型如式(B. 2) 所示:

  de = dθt - dθg + eM + eZ (B.2)

  式中:

  eM——环境磁场变化引起的误差;

  eZ ——转台回零引起的误差。

  由于:dθt= u (θt),dθg = u (θg ),eM= u (eM),eZ= u (eZ ),且dθt、dθg、eM、eZ 互不

  相关,故角位置定位误差的测量不确定度传播模型如式(B. 3) 所示:

  uc

  2 = ct

  2[ u (θt)]

  2 + cg

  2[u (θg )]

  2

  + cM

  2[ u (eM)]

  2 + cZ

  2[ u (eZ )]

  2

  (B.3)

  式中:ct、cg、cM、cZ 为灵敏系数,并且:ct = 1、cg = -1、cM = 1、cZ = 1。

  B. 1. 2 标准不确定度分量一览表

  标准不确定度分量一览表如表B. 1 所示。

  表B. 1 标准不确定度分量一览表

  序号

  1

  2

  3

  4

  标准不确定度分量

  u (θg )

  u (eM)

  u (eZ )

  u (θt)

  不确定度来源

  环形激光测角仪角位置示值误差引入的不确定度

  环境磁场变化引起的误差引入的不确定度

  转台回零误差引入的不确定度

  转台角位置的不确定度

  类型

  B

  B

  B

  A

  B. 1. 3 标准不确定度评定

  B. 1. 3. 1 环形激光测角仪角位置示值误差引入的标准不确定度u (θg )

  环形激光测角仪校准证书给出的角位置示值误差为±0. 3 ″,符合均匀分布,则按

  式(B. 4)计算得到u (θg )为:

  JJF 2343—2025

  11

  u (θg )= 0.3"

  3

  ≈ 0.18" (B.4)

  B. 1. 3. 2 环境磁场变化引起的误差引入的标准不确定度u (eM)

  在工作条件范围内,环境磁场的最大变化量为0. 2 mT,环形激光测角仪的零偏磁

  场灵敏度典型值为0. 01 (°)·h-1·mT-1。校准转台时,按推荐的转动角速率,每个校

  准点的测量持续时间≤14 s,则由环境磁场变化引起的误差最大值为0. 028 ″。该项误

  差符合均匀分布,则按式(B. 5)计算得到u (eM)为:

  u (eM)= 0.028"

  3

  ≈ 0.016" (B.5)

  B. 1. 3. 3 转台回零误差引入的标准不确定度u (eZ )

  通过在典型被校准转台上开展回零误差试验,转台回零误差实测值≤0. 2 ″。回零

  误差符合均匀分布,则按式(B. 6)计算得到u (eZ )为:

  u (eZ )= 0.2"

  3

  ≈ 0.12" (B.6)

  B. 1. 3. 4 转台角位置的标准不确定度u (θt)

  转台角位置的不确定度主要表现为重复性。通过7 次转台角位置实验评价其重复

  性σ,按式(B. 7) 计算:

  σ =

  Σj

  = 1

  7 (θtj- ) -θ t

  2

  6 (B.7)

  代入转台角位置测量值θtj (j=1,2,…,7) 实验数据以及测量值的均值

  -θ

  t,得到

  σ=0. 10 ″。

  则:u (θt)=σ=0. 10″。

  B. 1. 4 合成标准不确定度

  B. 1. 4. 1 主要标准不确定度汇总表

  主要标准不确定度汇总表如表B. 2 所示。

  表B. 2 主要标准不确定度汇总表

  标准不确定度分量

  u (θg )

  u (eM)

  u (eZ )

  u (θt)

  标准不确定度

  0.18 ″

  0.016 ″

  0.12 ″

  0.10 ″

  灵敏系数

  -1

  1

  1

  1

  B. 1. 4. 2 合成标准不确定度及扩展不确定度计算

  以上各项标准不确定度分量互不相关,按式(B. 8) 计算得到合成标准不确定度为:

  uc= [u (θg )]

  2

  +[ u (eM)]

  2 +[ u (eZ )]

  2 +[ u (θt)]

  2 ≈ 0.24" (B.8)

  JJF 2343—2025

  12

  取k=2,U=k×uc=0. 5 ″。

  B. 2 角速率相对误差

  B. 2. 1 测量模型

  测量模型如式(B. 9) 所示:

  eω =

  ωt - ωg

  ω (B.9)

  式中:

  eω ——转台角速率相对误差;

  ωt ——转台角速率值;

  ωg——环形激光测角仪角速率测量结果;

  ω ——角速率名义值。

  误差模型如式(B. 10) 所示:

  deω = d (ωt )

  ω - d ( ) ωg

  ω + eωM (B.10)

  式中:

  eωM——环境磁场变化引起的角速率测量相对误差。

  由于: d ( ) ωt

  ω = u ( ) ωt

  ω , d ( ) ωg

  ω = u ( ) ωg

  ω ,eωM= u (eωM),且d ( ) ωt

  ω 、d ( ) ωg

  ω 、eωM

  互不相关,故角速率相对误差的测量不确定度传播模型如式(B. 11) 所示:

  uc

  2 = cωt

  2 é

  ë

  êê

  ê ê

  ù

  û

  úú

  ú ú

  u ( ) ωt

  ω

  2

  + cωg

  2 é

  ë

  êê

  ê ê

  ù

  û

  úú

  ú ú

  u ( ) ωg

  ω

  2

  + cωM

  2[ u (eωM)]

  2

  (B.11)

  式中:cωt、cωg、cωM 为灵敏系数,并且:cωt = 1、cωg = -1、cωM = 1。

  B. 2. 2 标准不确定度分量一览表

  标准不确定度分量一览表如表B. 3 所示。

  表B. 3 标准不确定度分量一览表

  序号

  1

  2

  3

  标准不确定度分量

  u ( ) ωg

  ω

  u (eωM)

  u ( ) ωt

  ω

  不确定度来源

  环形激光测角仪角速率示值误差引入的不确定度

  环境磁场变化引起的误差引入的不确定度

  转台的角速率不确定度

  类型

  B

  B

  A

  B. 2. 3 标准不确定度评定

  B. 2. 3. 1 环形激光测角仪角速率示值误差引入的标准不确定度u ( ) ωg

  ω

  环形激光测角仪校准证书给出的角速率示值误差如表B. 4 所示。

  JJF 2343—2025

  13

  表B. 4 环形激光测角仪校准证书给出的角速率示值误差

  角速率范围

  0.001 (°) /s≤ω<0.1 (°) /s

  0.1 (°) /s≤ω<10 (°) /s

  10 (°) /s≤ω≤400 (°) /s

  示值误差

  ±2.8×10-3

  ±1.0×10-4

  ±1.0×10-5

  符合均匀分布,则引入的不确定度如表B. 5 所示。

  表B. 5 环形激光测角仪角速率示值误差引入的不确定度

  角速率范围

  0.001 (°) /s≤ω<0.1 (°) /s

  0.1 (°) /s≤ω<10 (°) /s

  10 (°) /s≤ω≤400 (°) /s

  测量不确定度

  é

  ë

  êê ê

  ù

  û

  úú ú

  u (ωg )

  ω

  2.8 × 10-3

  3

  ≈ 1.6 × 10-3

  1.0 × 10-4

  3

  ≈ 5.8 × 10-5

  1.0 × 10-5

  3

  ≈ 5.8 × 10-6

  B. 2. 3. 2 环境磁场变化引起的误差引入的标准不确定度u(eωM)

  环境磁场变化引起的角速率测量相对误差如表B. 6 所示。

  表B. 6 环境磁场变化引起的角速率相对误差

  角速率范围

  0.001 (°) /s≤ω<0.1 (°) /s

  0.1 (°) /s≤ω<10 (°) /s

  10 (°) /s≤ω≤400 (°) /s

  角速率测量相对误差

  ±2.6×10-4

  ±7.8×10-6

  ±7.8×10-7

  符合均匀分布,则引入的标准不确定度如表B. 7 所示。

  表B. 7 环境磁场变化引起的误差引入的不确定度

  角速率范围

  0.001 (°) /s≤ω<0.1 (°) /s

  0.1 (°) /s≤ω<10 (°) /s

  10 (°) /s≤ω≤400 (°) /s

  测量不确定度[u(eωM)]

  2.6 × 10-4

  3

  ≈ 1.5 × 10-4

  7.8 × 10-6

  3

  ≈ 4.5 × 10-6

  7.8 × 10-7

  3

  ≈ 4.5 × 10-7

  B. 2. 3. 3 转台的角速率标准不确定度u ( ) ωt

  ω

  转台的角速率不确定度主要表现为重复性。通过7 次转台角速率试验评价其重复

  性,按式(B. 12) 计算重复性引起的角速率相对测量误差σ:

  JJF 2343—2025

  14

  σ = 1ω

  Σj

  = 1

  7 (ωtj- ) -ω t

  2

  6 (B.12)

  代入转台角速率测量值ωtj (j=1,2,…,7) 试验数据、测量值的均值

  -ω

  t 以及角

  速率名义值ω,结果如表B. 8 所示。

  表B. 8 转台角速率重复性引起的角速率相对误差

  角速率范围

  0.001 (°) /s≤ω<0.1 (°) /s

  0.1 (°) /s≤ω<10 (°) /s

  10 (°) /s≤ω≤400 (°) /s

  角速率相对误差(σ)

  3.0×10-4

  1.5×10-4

  1.0×10-6

  则引入的测量不确定度如表B. 9 所示。

  表B. 9 转台角速率重复性引入的不确定度

  角速率范围

  0.001 (°) /s≤ω<0.1 (°) /s

  0.1 (°) /s≤ω<10 (°) /s

  10 (°) /s≤ω≤400 (°) /s

  不确定度

  é

  ë

  êê

  ê ê

  ù

  û

  úú

  ú ú

  u ( ) ωt

  ω

  3.0×10-4

  1.5×10-4

  1.0×10-6

  B. 2. 4 合成标准不确定度

  B. 2. 4. 1 主要标准不确定度汇总表

  主要标准不确定度汇总表如表B. 10 所示。

  表B. 10 主要标准不确定度汇总表

  标准不确定度分量

  u ( ) ωg

  ω

  u (eωM)

  u ( ) ωt

  ω

  角速率范围

  0.001 (°) /s≤ω<0.1 (°) /s

  0.1 (°) /s≤ω<10 (°) /s

  10 (°) /s≤ω≤400 (°) /s

  0.001 (°) /s≤ω<0.1 (°) /s

  0.1 (°) /s≤ω<10 (°) /s

  10 (°) /s≤ω≤400 (°) /s

  0.001 (°) /s≤ω<0.1 (°) /s

  0.1 (°) /s≤ω<10 (°) /s

  10 (°) /s≤ω≤400 (°) /s

  标准不确定度

  1.6×10-3

  5.8×10-5

  5.8×10-6

  1.5×10-4

  4.5×10-6

  4.5×10-7

  3.0×10-4

  1.5×10-4

  1.0×10-6

  灵敏系数

  -1

  1

  1

  B. 2. 4. 2 合成标准不确定度及扩展不确定度计算

  以上各项标准不确定度分量互不相关, 按式(B. 13) 计算得到合成标准不确定

  度,结果如表B. 11 所示。

  JJF 2343—2025

  15

  uc =

  é

  ë

  êê ê

  ù

  û

  úú ú

  u (ωg )

  ω

  2

  +[ u (eωM)]

  2 +

  é

  ë

  êê

  ê ê

  ù

  û

  úú

  ú ú

  u ( ) ωt

  ω

  2

  (B.13)

  表B. 11 合成标准不确定度

  角速率范围

  0.001 (°) /s≤ω<0.1 (°) /s

  0.1 (°) /s≤ω<10 (°) /s

  10 (°) /s≤ω≤400 (°) /s

  合成标准不确定度(uc)

  1.63×10-3

  1.61×10-4

  5.88×10-6

  取k=2,故U=k×uc,得到扩展不确定度如表B. 12 所示。

  表B. 12 扩展不确定度

  角速率范围

  0.001 (°) /s≤ω<0.1 (°) /s

  0.1 (°) /s≤ω<10 (°) /s

  10 (°) /s≤ω≤400 (°) /s

  扩展不确定度(U)

  3.3×10-3

  3.3×10-4

  1.2×10-5

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