JJF(赣) 055-2025 虚拟现实头戴显示设备检测平台移动参数校准规范

　　江西省地方计量技术规范

　　JJF(赣)055-2025

　　虚拟现实头戴显示设备检测平台

　　移动参数校准规范

　　Calibration Specification for Translation parameters

　　ofVirtual Reality Head-MountedDisplay Device Testing Platform

　　2025-12-19发布 2026-03-18实施

　　江西省市场监督管理局发布 虚拟现实头戴显示设备检测平台移动参数校准规范

　　Calibration Specification for

　　Translation parameters ofVirtual Reality

　　Head-Mounted Display Device Testing Platform

　　本规范经江西省市场监督管理局于2025年12月19 日批准，并自2026年03月18 日起施行。

　　归口 单 位：江西省市场监督管理局

　　主要起草单位：江西省检验检测认证总院东华计量测试研究院

　　本规范委托江西省检验检测认证总院东华计量测试研究院负责解释 本规范主要起草人：

　　余旺飞(江西省检验检测认证总院东华计量测试研究院)杨 辉(江西省检验检测认证总院东华计量测试研究院)魏 秦(江西省检验检测认证总院)

　　郑 欢(江西省检验检测认证总院东华计量测试研究院)参加起草人：

　　田付同(江西省检验检测认证总院)

　　彭江敏(江西省检验检测认证总院东华计量测试研究院)龙 燕(江西省检验检测认证总院东华计量测试研究院)

　　目录

　　引言 (Ⅱ)

　　1范围 (1)

　　2引用文件 (1)

　　3术语 (1)

　　4概述 (2)

　　5计量特性 (2)

　　6校准条件 (3)

　　7 校准项目和校准方法 (3)

　　8 校准结果的表达 (5)

　　9复校时间间隔 (6)

　　附录A 校准证书内页信息及格式 (7)

　　附录B 位移示值误差测量不确定度评定示例 (9)

　　附录C 步进速度测量不确定度评定示例 (12)

　　引言

　　本规范的编写是以 JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001-2011《通用计量术语及定义》、和 JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》为基础和依据。

　　本规范为首次发布。

　　虚拟现实头戴显示设备检测平台移动参数校准规范

　　1范围

　　本规范适用于测量范围不超过10 m的“虚拟现实头戴显示设备检测平台”(下称“检测平台”)移动参数的校准。其它类似设备的移动参数的校准也可参照本规范执行。

　　2引用文件

　　本规范引用了下列文件：

　　GB/T 38259-2019 信息技术 虚拟现实头戴式显示设备通用规范

　　GB/T17421.2 机床检验通则 第2 部分：数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定

　　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

　　JJF1001-2011 和上述引用文件界定的以及以下术语和定义适用于本规范。

　　3.1 移动跟踪误差 translation tracking error

　　虚拟现实头戴式显示设备发生位移时，跟踪系统所测得的位移与实际位移的平均偏差。注：本条中所述的“实际位移”指检测平台的设备托盘位移值。

　　3.2 移动参数 translationparameters

　　指检测平台正常使用时，对移动跟踪误差检测等使用有影响的计量参数，主要包含位移示值误差、位移示值变动性、步进速度。

　　3.3 位移示值误差 translation indication error

　　指检测平台稳定工作时，其上的设备托盘到达某一位置时所显示的位移数据与实际位置的位移数据之差，依据使用要求可包含单向或双向的示值误差值，反映的是检测平台的定位偏差或位置偏差。

　　3.4 位移示值变动性translation indication variation

　　指检测平台稳定工作时，其上的设备托盘重复到达某一位置时所显示位移数据的变动量，依据使用要求可包含单向或双向经过某一位置的变动性，反映的是检测平台的重复定位精度。

　　3.5 步进速度stepping rate

　　指检测平台稳定工作时，系统程序命令控制设备托盘每步进100mm位移距离的平均 速度。

　　4概述

　　虚拟现实头戴显示设备检测平台主要用于检测虚拟现实头戴显示设备的各项计量特性，如移动跟踪误差、系统移动延迟、移动灵敏度等移动跟踪定位能力，以证明其符合相应标准的要求。

　　检测平台一般主要包含设备托盘(含附属其上的头盔模具)、平台导轨、数据显示装置等部件，结构见图1。

　　图1 虚拟现实头戴显示设备检测平台结构图

　　5计量特性

　　5.1外观和结构

　　应包含虚拟现实头戴显示设备检测平台的各必需组件，设备托盘结构稳定，无明显晃动，在平台导轨上运行平稳无卡顿、抖动等异常情况。无影响校准结果的其他缺陷。

　　5.2 位移示值误差

　　按制造厂家的规定或实际使用要求可进行单向或双向校准，校准点应在标称最大测量范围内平均分布，各校准点最小间距不超过100mm，各校准点示值误差应不超过±0.1mm。5.3 位移示值变动性

　　按制造厂家的规定或实际使用要求可进行单向或双向校准，在同一校准点处示值变动性应不超过0.05mm。

　　5.4步进速度

　　步进速度应不小于0.1m/s。

　　注： 1.对计量特性另有要求的，按有关技术文件规定的要求进行校准。

　　2.以上技术指标要求均不用于合格性判断，仅供参考。

　　6 校准条件

　　6.1 环境条件

　　环境温度：(20±5)℃;

　　相对湿度：不大于85%;

　　被校准的检测平台周围无强烈震动和气流存在;避免阳光直接照射，环境照明条件稳定。

　　6.2 校准用标准器及相应设备

　　校准用标准器可根据校准要求从表1中选择使用。

　　表1 校准用标准器和设备

　　序号 使用的标准设备 技术要求 用途 1 激光干涉仪 测量范围：需覆盖检测平台量程范围

　　最大允许误差：±0.03mm 位移示值误差及步进速度

　　2 秒表(或速度位移检定仪) 分辨力：不低于0.1s

　　最大允许误差：±0.1 s/h

　　速度位移检定仪速度示值误差：≤3%

　　步进速度 注：表1 中所述标准器和设备可供选择，也允许使用满足测量不确定度要求的其他测量标准器和设备进行校准。 7 校准项目和校准方法

　　7.1外观和结构

　　通过目视检查检测平台的外观;接通检测平台的电源后，通过试运行检查其各部分相互作用。被校准检测平台需符合5.1 条款的要求。

　　7.2 位移示值误差

　　按使用规定安装并调试好激光干涉仪，使用固定支座将反射镜或干涉镜安装在设备托盘或头盔模具上。安装方法可参照图2所示。

　　图2安装位置示意图

　　1—激光干涉仪 2—干涉仪附件和固定支座

　　3—头盔模具和设备托盘 4—平台导轨 5—数据显示装置

　　在检测平台控制程序中设置好校准点分布命令，校准点应在标称最大测量范围内平均分布，各校准点最小间距不超过100mm。控制设备托盘移动到初始位置后，将调试好的激光干涉仪数据清零，运行检测平台程序命令。依次记录各校准点的检测平台显示值xa和激光干涉仪的标准值xb 。重复上述过程3次，计算各校准点3次测量平均值中绝对值最大的示值误差作为检测平台位移示值误差δX。

　　δX=Max( I xai1 — xb1 I，I xai2— xb2I，……, I xaij—xbjI)(1)

　　式中： i —— 取值1、2、3，表示某校准点重复测量次数;

　　j —— 取值1、2、……、j，表示第j 个校准点;

　　xaij—— 第j个校准点的第i 次测量时，被校准检测平台的显示值，mm;

　　xbj—— 第j 个校准点的测量时，激光干涉仪的显示值，mm;δX —— 检测平台位移示值误差，mm。

　　如需双向校准，可按上述步骤反向设置校准点，测量反向校准点数据并计算反向位移示值误差，计算公式同上。

　　7.3 位移示值变动性

　　将测量标准按图2 安装并调试好以后，在检测平台控制程序中设置好某一校准点(可设置为导轨中点，或运行过程中除起始点和终止点外的任意点)，使设备托盘运行通过规定的校准点5次，并分别记录5次激光干涉仪所显示的标准值y1~y5 ，计算最大值与最小值的差值为检测平台位移示值变动性Δ。

　　Δ=ymax—ymin(2)

　　式中： ymax—— 激光干涉仪5次标准值中的最大值，mm; ymin—— 激光干涉仪5次标准值中的最小值，mm;

　　Δ —— 检测平台位移示值变动性，mm。

　　如需双向校准，可按上述步骤反向设置校准点，测量反向校准点数据并计算反向位移示值变动性。

　　7.4步进速度

　　选用秒表：在平台导轨的起始点和终止点处做好标记，控制程序运行一段距离xqi (100mm至测量范围内的任意距离)，使用秒表记录全程运行时间ti，则计算得到步进速度Vi ，重复以上步骤3次，取3次结果的平均值作为步进速度校准值V。

　　Vi(3)

　　-

　　V=V i (i=1,2,3) (4)

　　式中： xqi—— 第i次测量步进速度时，激光干涉仪的显示值，m;

　　ti —— 第i 次测量步进速度时的秒表读数，s;

　　V —— 步进速度校准值，m/s。

　　选用位移速度检定仪：按位移速度检定仪的使用方法安装好设备，控制程序运行一段距离xq(100mm 至测量范围内的任意距离)，使用检定仪读取运行过程平均速度Vi 。重复以上步骤3次，取3次结果的平均值作为步进速度校准值V。

　　式中： V i —— 第i次测量步进速度时，位移速度检定仪的测得值，，m/s;

　　V —— 步进速度校准值，m/s。

　　8 校准结果的处理

　　经校准的虚拟现实头戴显示设备检测平台，出具校准证书，校准证书至少应包括以下信息：

　　a) 标题“校准证书”;

　　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)证书的唯一性标识(如编号)，每页及总页数的标识; e)委托单位名称和地址;

　　f)被校对象的描述和明确标识;

　　g)进行校准的日期;

　　h) 校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号;

　　i)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;

　　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)对校准规范的偏离的说明;

　　m) 校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;

　　n) 校准人和核验人签名;

　　o)校准结果仅对被校对象有效性的声明;

　　p)未经实验室书面批准，不得部分复制校准证书的声明。

　　9 复校时间间隔

　　建议复校间隔时间为1 年，使用特别频繁时应适当缩短。在使用过程中经过修理、更换重要器件时，需重新进行校准。

　　由于复校间隔时间的长短是由设备的使用情况、使用者、设备本身质量等因素所决定，因此用户可根据实际使用情况确定复校时间间隔。 附录A

　　虚拟现实头戴显示设备检测平台移动参数校准原始记录及证书内页格式示例

　　表A.1 校准原始记录格式

　　委托单位 记录编号 委托者地址

　　被校准仪器 仪器名称 型号规格 制造商 出厂编号 标准器具 型号规格/编号 不确定度/准确度等级/最大允许误差 溯源机构及标准器证书号 有效期至 校准依据 JJF(赣)055—2025《虚拟现实头戴显示设备检测平台移动参数校准规范》 校准地点 环境温度 °C 相对湿度 % 其他 校准项目 校准数据 校准结果 扩展不确定度(k=2) 外观和结构 □符合要求 □不符合要求，说明： ——

　　位移示值误差/mm 显示值 …… 标准值 …… 平均值示值误差 …… 位移示值变动性/mm 测量次数 1 2 3 4 5

　　—— 标准值

　　步进速度/(m/s)

　　□使用秒表 运行距离/m 时间/s 速度 □使用位

　　移速度检定仪 测量次数 1 2 3 速度 表A.2 校准证书内页格式

　　序号 校准项目 校准结果 扩展不确定度(k=2) 1 外观和结构 2 位移示值误差/mm 3 位移示值变动性/mm 4 步进速度/ (m/s) 附录B

　　虚拟现实头戴显示设备检测平台位移示值误差测量不确定度评定示例

　　B.1被校对象

　　虚拟现实头戴显示设备检测平台位移示值误差，本次评定选取显示分辨力为0.01mm的检测平台作为被校准对象。

　　B. 2测量标准

　　选用的测量标准为激光干涉仪，分辨力设置为0.001mm，最大允许误差为±(0. 7 ×1 0 —6L)，(其中L 单位：m)。

　　B.3 评定模型

　　B.3.1测量模型

　　位移示值误差的测量模型为：

　　δx= xa— xb

　　式中：

　　δx——示值误差，mm;

　　xa——被校准的检测平台位移显示值，mm;

　　xb——激光干涉仪的标准值，mm。

　　B. 3. 2方差和灵敏系数

　　灵敏系数：

　　方差：

　　uC(2)δx=C1(2)u2 xa+ C2(2)u2 xb=u2 xa+ u2(xb)

　　式中：

　　u(xa)——测量重复性以及被校准平台引入的不确定度分量;

　　u(xb)——标准器具激光干涉仪引入的不确定度分量。

　　B. 4 标准不确定度来源

　　标准不确定度来源细分：测量重复性引入的不确定度分量、被校检测平台位移显示值的分辨力引入的不确定度分量、激光干涉仪显示分辨力引入的不确定度分量、激光干涉仪示值误差引入的不确定度分量、激光干涉仪温度传感器误差导致的位移变化量所引入的不 确定度分量。

　　B. 5 标准不确定度的评定

　　B. 5.1 测量重复性引入的不确定度分量u11和激光干涉仪显示分辨力引入的不确定度分量u12 的评定

　　B. 5.1.1 测量重复性引入的不确定度分量u11

　　选取2000mm测量点进行校准，安装好激光干涉仪，通过检测平台程序控制设备托盘运行到校准点，读取激光干涉仪显示示值。在重复性条件下进行10次测量，记录数据为：2000.012mm、1999.990mm、2000.006mm、1999.995mm、2000.006mm、2000.004mm、1999.975mm、2000.019mm、1999.976mm、2000.018mm。由贝塞尔公式计算得单次实验标准偏差为：

　　由于需要在每个位置重复测量 3 次，因此重复性引入的不确定度分量为：

　　B. 5.1. 2 激光干涉仪显示分辨力引入的不确定度分量u12

　　激光干涉仪显示分辨力设置为0.001mm，区间半宽度为0.0005 mm，服从均匀分布，则激光干涉仪显示分辨力引入的标准不确定度为：

　　由于激光干涉仪测量重复性引入的标准不确定度包括了显示分辨力的影响，因此两者取大者。则有：

　　u1= max(u11、u12)=0.009mm

　　B. 5. 2 激光干涉仪示值误差引入的不确定度分量u2 的评定

　　根据本次选用的激光干涉仪的上级溯源证书，最大允许误差为 ±(0 . 7 × 1 0 —6L)，(其中L 单位：m)，L 取 2m,按均匀分布估计，则引入的标准不确定为：

　　B. 5. 3 被校准检测平台位移值显示分辨力引入的不确定度分量u3的评定

　　被校准检测平台位移值显示分辨力为0.01mm，区间半宽度为0.005mm，服从均匀分布，则测量标准器显示分辨力引入的标准不确定度为： u3=0.005 mm/3=0.003 mm

　　B. 5. 4 激光干涉仪温度传感器误差导致的位移变化量所引入的不确定度分量u4 的评定

　　依据JJG 739-2005《激光干涉仪检定规程》中的要求，使用空气参数补偿单元的位移测量最大允许示值误差为：±(0.03+1.5L)µm(式中 L以 m为单位)，取L=2m，按均匀分布估计。

　　B. 6 标准不确定度分量汇总表

　　不确定度分量汇总表

　　序号 不确定度来源 标准不确定度/mm 1 激光干涉仪测量重复性引入 0.009 2 激光干涉仪示值误差引入 0.0008

　　3 被校准检测平台位移值显示分辨力

　　引入

　　0.003 4 激光干涉仪温度传感器误差引入 0.002

　　B. 7合成标准不确定度

　　输入量彼此之间相互独立，则合成标准不确定度为：

　　B.8 扩展不确定度

　　取包含因子k=2,则扩展不确定度为：

　　U=k× uc=2×0.010mm=0.02mm 附录C

　　虚拟现实头戴显示设备检测平台步进速度测量不确定度评定示例

　　C.1被校对象

　　虚拟现实头戴显示设备检测平台步进速度，本次评定选取显示分辨力为0.01mm的检测平台作为被校准对象。

　　C. 2测量标准

　　选用测量标准为激光干涉仪：分辨力设置为0.001mm，最大允许误差为±(0. 7 ×1 0 —6L)，(其中L 单位：m)。秒表：读数按0.1s计算。

　　C. 3评定模型

　　C. 3.1测量模型

　　步进速度的测量模型为：

　　V=xq/t

　　式中：

　　V——步进速度，m/s;

　　xq——激光干涉仪测得的规定的位移值，m;

　　t——运行位移xq所用的时间，s;

　　C. 3. 2方差和灵敏系数

　　灵敏系数：

　　方差：

　　式中：

　　u(xq)——位移测量引入的不确定度分量;

　　u(t)——时间测量引入的不确定度分量。

　　C. 4 标准不确定度来源

　　标准不确定度来源细分：位移测量引入的不确定度分量、秒表准确度引入的不确定度 分量、使用秒表计时的测量过程引入的不确定度分量。

　　C. 5 标准不确定度的评定

　　C. 5.1 位移测量引入的不确定度分量u(xq)

　　由于使用的标准器和被测平台与位移测量阶段相比未发生变化，可依据“虚拟现实头戴显示设备检测平台位移测量不确定度评定”中的结果，U=0.02mm，k=2，位移测量误差按均匀分布估计，得:

　　C. 5. 2 秒表准确度引入的不确定度分量u1 (t)。

　　查 JJG237 秒表检定规程, 其示值允差在10min间隔时为±0.07s，按均匀分布估计：

　　C. 5. 3 使用秒表计时的测量过程引入的不确定度分量u2 (t)。

　　使用秒表计时的测量过程引入的不确定度分量主要包含：

　　u21(t)：时间估读或数字取整引入的不确定度;

　　u22(t)：测量示值重复性引入的不确定度;

　　C. 5. 3.1 时间估读或数字取整引入的不确定度u21t

　　由于时间估读只保留到0.1s的精度，按均匀分布计算：

　　C. 5. 3. 2 测量示值重复性引入的不确定度u22t

　　示值重复性引入的标准不确定度包含了人为反应引入的标准不确定度。用秒表对运行时间进行独立的重复测量10次。测量结果分别为：

　　20.1 s、20.0 s、19.9 s、19.9 s、20.2s、20.1s、20.2s、20.1s、20.1s、20.2s。

　　计算实验标准偏差：

　　u2 t=max[u21t,u22t]=0.114 s

　　C. 6 标准不确定度分量汇总表

　　不确定度分量汇总表

　　序号 不确定度来源 符号 标准不确定度 1 位移测量 u(xq) 0.07 mm

　　2 时间测量 u(t) 0.121s 秒表准确度引入 u1(t) 0.04s 时间估读或数字取整引入 u21(t) 0.058s 秒表启停动作引入 u22(t) 0.117s

　　C. 7 合成标准不确定度

　　按C. 3. 2中的传播公式，计算步进速度测量的合成标准不确定度为:

　　设检测距离Xq=2000 mm,计时时间t=20 S，即步进速度V=0.1 m/s 时：

　　=6.05×10—4 m/s

　　以相对不确定度形式表示则为：ucrelC.8 扩展不确定度

　　取包含因子k=2,则扩展不确定度为：

　　urel=k× ucrelV=1.3%