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2021年 第41卷 第4期    刊出日期：2021-08-25

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计量技术综述

调频激光雷达测量技术及在航空航天领域的应用

刘柯, 张容卓, 缪寅宵, 朱浩, 宋金城, 郭力振, 郭天茂

2021, 41(4):  1-8.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2021.04.01

摘要 ( 108 )   PDF (12444KB) ( 52 )  

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介绍了调频式激光雷达、调频连续波测距的基本工作原理及关键技术，详细介绍了目前激光雷达三维扫描测量技术在国内外航空航天等先进制造领域的应用现状，并展望了该测量技术未来的研究发展趋势。

电子测量仪器行业发展综述

单月晖, 连潞文, 任水生, 谭旭, 高媛

2021, 41(4):  9-12.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2021.04.02

摘要 ( 71 )   PDF (675KB) ( 90 )  

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从行业地位、技术门槛、投入产出等角度梳理了电子测量仪器的特点，分析提出了我国电子测量仪器行业在技术攻关能力、人才队伍、市场开发等方面存在的问题，探讨了仪器软件化和智能化等技术热点和未来发展方向，可以为电子测量仪器行业的发展提供参考。

量值传递技术

关键尺寸扫描电镜校准及符合性评价技术研究

秦凯亮, 饶张飞, 金红霞, 薛栋

2021, 41(4):  13-18.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2021.04.03

摘要 ( 83 )   PDF (1261KB) ( 44 )  

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针对关键尺寸扫描电子显微镜（CD-SEM，Critical Dimension Scan Electron Microscope）的校准需求，本文在CD-SEM校准原理和方法研究的基础上提出了降低CD-SEM和标准样板质量属性对测量结果影响的方法，同时分析得到了标准样板同一位置可用于校准的最大次数，然后通过100nm晶圆级一维栅格标准样板对Hitachi S9830 CD-SEM进行了校准和测量结果的不确定度评定。同时进一步基于校准结果对Hitachi S9830 CD-SEM是否满足预期使用要求进行了符合性评价。结果表明，使用S9830进行关键尺寸测量时，其示值误差满足预期使用要求，故无需调整。

回归反射球基准尺校准技术研究

王晓光, 朱浩, 佟向鹏, 刘柯, 郭力振, 王光明

2021, 41(4):  19-22.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2021.04.04

摘要 ( 60 )   PDF (831KB) ( 38 )  

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回归反射球基准尺广泛应用于数字近景摄影测量系统的标定。提出了一种回归反射球基准尺校准方法，建立了由三路激光干涉仪、高分辨率双远心成像瞄准模块、高精度直线气浮运动机构等组成的测量系统。对名义值为500mm、1000mm、1500mm、2000mm的4种规格回归反射球基准尺进行了长度测量实验，结果表明该方法可以满足回归反射球基准尺的校准要求。

热阻式热流传感器校准用热板设计与仿真

孙富韬, 王阔传, 韩琪, 魏敏, 卢超, 刘丹宁

2021, 41(4):  23-27.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2021.04.05

摘要 ( 50 )   PDF (3715KB) ( 69 )  

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介绍了热阻式热流传感器的应用场合，对其校准方法-保护热板法进行了介绍，对校准用热板设计方案进行了对比，最终选用一体化离心浇铸式加热平板方案进行设计，并运用有限元软件对热板温度场进行了仿真，优化了结构设计。

贴片式压力传感器温度响应特性研究

高炳涛, 胡凤岩, 孙凤举, 钟山, 王慧龙, 杜光宇

2021, 41(4):  28-32.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2021.04.06

摘要 ( 50 )   PDF (2981KB) ( 44 )  

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在-50℃~100℃温度范围内对贴片式压力传感器温度响应特性进行校准，结果表明，贴片式压力传感器非线性、迟滞和重复性技术指标受温度影响变化不大，然而，与常温输出相比，其工作直线的截距和斜率发生了变化，因此，根据贴片式压力传感器实际工作温度进行校准是确保其输出精度的有效方法。

精密测试技术

生成对抗网络复原图像的质量测评方法研究

史朝乐 李旭 刘乐 赵子伦 董斐

2021, 41(4):  33-37.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2021.04.07

摘要 ( 68 )   PDF (1408KB) ( 54 )  

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针对提高基于生成式对抗网络的复原图像可信度的需求，本文提出一种适用于军事红外图像的基于多方向差异哈希（MDhash）算法的复原图像质量测评方法。该方法基于像素域，根据相邻像素之间灰度值的差异计算图像的哈希值。通过组合横向、纵向、斜向上、斜向下四个方向的Hash值得到多方向差异哈希值，实现图像的准确表征。然后，计算四个方向上复原图像与参考图像的MDhash值之间的汉明距离，度量复原图像与原始图像的相似性。最后，基于公开数据集对所提评价指标与主观评分值的相关性进行验证。实验结果表明，本方法可实现对复原图像质量的准确量化评估，与对比方法结构相似度（SSIM）相比，本文提出的MDhash方法与人的主观评价结果具有更高的相关系数，相关系数为0.9819。

基于地物信息的高光谱遥感图像分类方法

闫钧华, 苏恺, 苏荣华, 张寅, 王吉远, 谷安鑫,

2021, 41(4):  38-44.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2021.04.08

摘要 ( 34 )   PDF (2406KB) ( 45 )  

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利用主成分分析法滤除 n 维高光谱遥感图像中的大部分冗余信息，得到尽可能保留光谱信息的 m 维高光谱遥感图像，融合其地物空间分布信息，将 m 维高光谱遥感图像中的每一个像素点构建为一个 2 维谱-空信息向量。再次利用主成分分析法法对 m 维高光谱遥感图像进行降维，得到 q 维融合地物空间分布信息与光谱信息的结果图。通过高斯混合模型预测聚类中心，基于改进的迭代自组织数据分析算法 ISODATA(Iterative Selforganizing Data Analysis Techniques Algorithm)对高光谱遥感图像进行聚类，得到最终的分类结果。实验结果表明本文方法的地物分类精度优于 K-means、ISODATA 和 SVM 方法，总体分类精度提升 10.14%-13.99%，kappa 系数提升 3.2%-12.85%。

铂电阻温度变送器自动化测试系统研究与应用

彭红梅, 张恽, 郑淑云, 刘辉

2021, 41(4):  45-49.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2021.04.09

摘要 ( 76 )   PDF (2868KB) ( 57 )  

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为提升铂电阻温度变送器测试效率，设计铂电阻温度变送器自动化测试系统。系统采用模块化设计，上位机通过LAN接口与主控制器Agilent 34980A相连，实现测试数据传输与接口控制。通过复用开关及转接组合模块设计实现与多路变换器的连接。利用Agilent 34980A内部6位半数字万用表确保精确测量产品。高精度信号模拟源Fluke 525B为铂电阻温度变换器提供稳定、高精度输入。软件采用人机交互设计，具有数据显示、保存和处理等功能。该系统可按设定流程自动加电测试，实现了铂电阻温度变送器全自动测试。

日月影响的地球重力加速度精确计算方法

黄劲松, 傅瑜

2021, 41(4):  50-54.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2021.04.10

摘要 ( 258 )   PDF (899KB) ( 59 )  

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介绍了地球表面上任意一点重力加速度的计算方法，得出了考虑地球、太阳和月球引力，海平面一定高度范围内的点位在一年和一昼夜中，不同的时间点重力加速度的计算公式。其中太阳引力和地球围绕太阳旋转相关的加速度分量在一昼夜时间内影响的方向会有变化，月球引力的影响较小，但影响的方向在昼夜间也是变化的，最终确定了地球表面上加速度的最大最小值。

计量保障技术

贮运箱监测仪表在线综合检测装置设计

赵海鹰

2021, 41(4):  55-59.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2021.04.11

摘要 ( 48 )   PDF (884KB) ( 43 )  

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针对贮运箱监测仪表损坏、失效率较高的实际，结合贮运箱环境保障模式和监测仪表检定、校准，提出了维护过程中对贮运箱监测仪表进行检测的的方法，设计了基于微处理系统的多参数综合性检测设备，采用模拟与数字传感器双路反馈控制策略及比例对阀门执行机构，设计了高精度标准气压产生与控制执行系统及适配器单元，实现了检测过程中贮运箱压力的精确控制和贮运箱压力传感器全量程检测，同时，设计了高精度温度和湿度测量单元，实现了贮运箱温度、湿度传感器的单点检测和泄漏率精确测量，提高了贮运箱检测效率，对装备完好率提升具有重要意义。

基于nRF24L01+的飞行器状态监测系统研究

张月魁, 姜祝, 吴永红, 蔡惠华, 高小强,

2021, 41(4):  60-65.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2021.04.12

摘要 ( 52 )   PDF (3520KB) ( 42 )  

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为解决飞行器状态监测系统电缆造成的飞行器自身过重问题，提出了一种基于nRF24L01+的飞行器状态监测系统。系统由数据读取计算机、无线主节点和无线状态监测节点组成。介绍了系统各部分的硬件组成及软件实现方案，实现了冲击、振动、温度、湿度、气压状态量的持续监测，为飞行器的状态监测提供了一种有效可行的解决方案.

基于CC2530无线火灾报警系统的设计

魏志强, 马敏, 闫佳晖, 蔡文杰

2021, 41(4):  66-71.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2021.04.13

摘要 ( 136 )   PDF (3643KB) ( 151 )  

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针对传统火灾报警系统存在的现状，设计了一种基于无线射频芯片CC2530为核心控制芯片的ZigBee无线火灾监测报警系统。该系统由协调器节点、终端传感器网络节点和上位机三部分组成，协调器节点建立ZigBee网络，终端传感器网络节点采集外部环境信息，采集的信息通过协调器节点上传到上位机以达到对环境的实时监测。本文详细介绍了整个系统的硬件设计和软件控制。通过多次试验，该系统具有性能稳定、功耗低、扩展性好、维护便捷且成本低等优势，可广泛应用于各种环境现场的火灾监测。

原子频标中激光器高偏振态检测器件设计研究

陈妍君, 黄凯, 王秀梅, 王晓露 , 王亮, 高连山

2021, 41(4):  72-76.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2021.04.14

摘要 ( 39 )   PDF (1918KB) ( 40 )  

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研究了一种矩形银纳米棒结构消色差波片，分析该波片对光场偏振态的调控特性。以二氧化硅为基底设计银纳米棒波片，长250nm，宽120nm，厚度40nm，周期300nm。通过激发纳米棒表面等离子体效应，产生符合理论的表面电场分布。仿真计算，以45°的线偏振光激发，调制出圆偏振光，满足入／4波片的性能，适用波段为620nm～668nm，满足钙原子束光频标的激发波长，波片透过率为40％～48％。仿真计算，采用时域有限差分法求解空间电磁场分布，使用三角函数法分析光束偏振态。基于该结构体积小、厚度薄、灵活度高，将其应用于光频原子钟有利于光学调制模块集成化、小型化的实现，有利于辅助激光器调制出高效的偏振光。