宇航计测技术

靳刚, 成永杰, 程先友, 王硕, 黄承祖, 陈星, 刘星汛, 齐万泉

2022, 42(1): 1-10. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2022.01.01

摘要 ( 183 )

PDF (5717KB) ( 889 )

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近年来，采用里德堡原子的微波电场测量技术得到了迅速发展，获得了广泛应用。该电场探测技术是一项全新技术，可以将微波电场通过基本物理常数与频率测量直接关联，具有测量动态范围大、测量灵敏度高和测量不确定度小的特点，有望替代传统溯源路径，直接关联国际单位制（SI）。本文基于里德堡原子相干效应的微波电场测量技术原理，针对国内外微波电场的高准确度、高灵敏度和极化方向测量技术发展现状，和对微波电场测量的工程化光源系统，蒸气室探头的仿真验证实验和集成式蒸气室探头的设计研究等方面的相关进展做了详细介绍。

低温辐射计吸收腔研制

俞兵, 袁林光, 张灯, 范纪红, 董再天, 李燕, 尤越

2022, 42(1): 11-15. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2022.01.02

摘要 ( 78 )

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针对高灵敏度低温辐射计研制需求，提出一种低温辐射计吸收腔。设计椭球面光阑的多次反射结构，同时采用扩散焊工艺，进而实现了椭球面光阑、斜口—斜底圆柱腔和斜底面三部分的焊接成形，以此形成有效光陷阱，使入射到吸收腔中的辐射被近似完全吸收。制备具备多孔结构的碳纳米管涂层，采用喷涂为主的工艺实现腔体内壁涂层的均匀性分布。基于积分球法搭建了吸收率测量装置，并测量了吸收腔的吸收率，结果表明：在476.2nm,488.0nm,514.5nm,632.8nm和647.1nm等典型激光波长处，吸收率优于0.999 7。

基于实时卫星共视技术的时间码在线校准系统

杨帆, 陈学军, 张然, 毛新凯

2022, 42(1): 16-19. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2022.01.03

摘要 ( 168 )

PDF (1121KB) ( 266 )

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稳定可靠的时间参考是开展时间码测量的前提。时统设备使用环境复杂，不宜拆卸，因此在对时统设备进行现场校准时面临无法直接获得稳定可靠时间参考的难题。本文提出一种设计思路，基于实时卫星共视技术搭建时间码在线校准系统。该系统采用小型化设计与实时在线数据处理技术，可以在校准现场复现守时实验室标准时间，可广泛应用在时间参数现场校准领域。

一种1MHz高准确度交流电阻分压器的设计研究

郝婷婷, 胡志远, 郑文超, 王保林, 何梓滨, 卢晓勃, 宋德强, 宋淑娟

2022, 42(1): 20-23. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2022.01.04

摘要 ( 80 )

PDF (1245KB) ( 260 )

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本文主要探讨一种高准确度、多量程交流电阻分压器的原理、设计与校准，研究电压范围0.5V~600V、频率高达1MHz的交流电阻分压器，实现在现有技术基础上交流电压比例计量量程的扩展与应用。并通过宽频交流电压信号采样测量技术与同步采样触发技术，将分压器后端阻抗匹配增益缓冲放大器，实现对该高准确度交流分压器的校准测试。经测试验证与分析，分压器比例计量比例误差不确定度达到5×10^-6～5×10^-4（k=2）；相角误差不确定度达5μrad~1mrad（k=2）。

非接触式静电电压测量仪校准方法研究

张时开, 张宇青, 李玉玲, 李俊箫, 张琳轶

2022, 42(1): 24-28. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2022.01.05

摘要 ( 126 )

PDF (782KB) ( 269 )

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根据非接触式静电电压测量仪的工作原理，建立了一套非接触式静电电压测量仪校准系统。重点介绍了校准系统的组成和工作过程，以及决定校准系统测量准确度关键因素的标准平板电极的设计原则，并通过实验数据分析了标准平板电极的直径和边缘效应对测量结果的影响。最后以常用的非接触式静电电压测量仪EST101为例，根据校准装置测量不确定度主要来源，对校准结果进行不确定度分析，验证了此套校准系统满足校准要求。

一种新型通用经纬仪检定装置设计

仇召辉, 高毅, 王洪旭, 刘敦秀, 曹静, 曲鑫艳

2022, 42(1): 29-33. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2022.01.06

摘要 ( 60 )

PDF (1953KB) ( 224 )

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新型通用经纬仪检定装置针对平行光管结构进行了重新优化设计，具有提供瞄准目标、光电自准直和图像采集及处理三大功能。基于图像采集与处理的关键技术，通过CMOS相机光学成像系统实现分划板图像采集，利用图像处理软件解算出特征图像的中心位置，得到被测经纬仪光轴与目标光管光轴的夹角或者自准直的失准值，最终达到用图像识别和软件处理取代人眼瞄准的目的。该装置可减少经纬仪检定对测试人员熟练程度的依赖，减小瞄准误差，提高检定的准确度，缩短检定时间，提高工作效率。

立式金属罐容量变形分析及有限元计算

杨荣淇, 李志月, 张文涛, 沈继飞

2022, 42(1): 34-38. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2022.01.07

摘要 ( 76 )

PDF (2687KB) ( 255 )

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在深入研究立式罐结构特点的基础上，将罐体划分为若干类型，运用有限元模拟计算的方法对罐体在液态介质装载过程中的受力响应情况进行了分析。根据容量计量技术原理，计算了罐体因受力变形而形成的容量数值变化，并识别了其中较为重要的影响因素。通过现场试验验证的方法证明了分析及计算结果的准确性。提出在进行容量计量工作时，应充分考虑罐体结构、荷载分布和地基基础等影响因素所形成的应力变化，在实际工作中应根据技术要求予以修正。

一种高精度天线转台的实时补偿方法

张健, 吴翔, 常慧娟, 陈薇

2022, 42(1): 39-44. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2022.01.08

摘要 ( 82 )

PDF (907KB) ( 227 )

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天线转台是天线罩电性能测试系统的重要组成部分，对精度要求很高。由于磁栅传感器磁栅特性和安装等原因，其精度往往达不到厂家标称精度，需要进行补偿以满足系统要求。本文详细分析了造成磁栅测量精度达不到标称精度的原因，并针对主要原因提出了一种软件实时补偿算法，详细论述了补偿原理，通过测量转台绝对定位精度，验证了该实时补偿算法具有较好的补偿效果，将控制精度提高了一个量级，达到了天线转台测试指标要求。

一种复杂环境下的无线应急通信中继节点快速布点方法

任静, 姚远程, 秦明伟, 朱悦

2022, 42(1): 45-50. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2022.01.09

摘要 ( 119 )

PDF (2196KB) ( 466 )

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无线应急通信作为综合应急保障体系的重要组成部分，在应对洪水、地震、海啸等自然灾害时有着传统网络无可比拟的便捷性和经济型。中继节点作为无线中继网络的关键环节，其选址将直接影响整个应急通信网络的性能。复杂环境无线应急通信中继节点选址依靠现场实地调查和测量，但会存在选址速度慢、中继节点冗余和通信链路质量差等问题。针对以往这些问题，使用站点间传播路径损耗作为评价站点品质的依据，在使用射线跟踪方法建模及仿真的基础上进行算法研究，实现了复杂环境下无线应急中继节点的快速、精确选址，并在与传统选址方法的对比实验中验证了本文所提方法的有效性。

一种相噪测试系统误差修正技术的仿真分析

刘宇轩, 张喜洋, 何平, 李宏宇, 沈晓宇

2022, 42(1): 51-59. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2022.01.10

摘要 ( 80 )

PDF (2213KB) ( 225 )

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为提高相噪测试系统测量的准确性，本文提出了一种基于高斯白噪声多点注入技术的测试误差修正方法。根据鉴相法测量相位噪声时各环节的误差项分析，构建了系统的误差修正模型。通过对模型输出结果的仿真，计算了锁相环路特性、基带信号处理通路（由LPF、LNA等组成）频响不平坦特性这两个主要误差因素的修正值。同时给出了其它误差项的修正方法，共同完成系统误差的修正。最后对误差修正后测试系统的不确定度进行分析，为后续误差修正模型的物理实现提供理论支撑。

交直流转换电路的电路参数误差分析

贾冬宇, 严明, 冯荣尉

2022, 42(1): 60-67. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2022.01.11

摘要 ( 209 )

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为了达到更好的交直流转换效果，针对整流输出准确度影响较大的三种元器件（运算放大器、电阻以及二极管），分别进行电路误差分析，将输出结果与理想状态下全波精密整流电路的输出进行比较，总结精密整流电路减小误差的方法，为全波整流电路设计中提高交直流转换准确度提供参考。经电路测试验证，对电压有效值(0.4~4)V，频率(1~50)kHz的正弦波进行高准确度交直流转换，在50kHz频率处最佳点转换误差小于0.001%、满量程十分之一点误差约为0.011%，该整流电路还具有稳定性高等特性。

基于光外差的光电探测器绝对频响测试技术研究

刘超, 费丰, 王少水, 朱兴邦, 孙庆旭, 王洪超, 赵耀

2022, 42(1): 68-73. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2022.01.12

摘要 ( 111 )

PDF (2791KB) ( 383 )

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本文介绍了一种基于光外差的光电探测器绝对频响测试方法，通过对绝对频响的数学理论推导，得出光电探测器频响参数的计算公式；设计并研制了一套光外差测试系统，实现波长在1 550nm对响应带宽高达67GHz的光电探测器频响测试；通过与高精度光波元件分析仪比对测试，验证了系统的准确性和可靠性，系统最大偏差不大于0.8dB，测量重复性优于1%。该研究可有效解决国内对(40～67)GHz光电探测器频响参数，特别是绝对频响的测试，对国内开展67GHz光电探测器频响校准能力建设工作具有重要意义。

自振效应对平台式绝对重力仪影响的研究

王栋, 冯金扬, 要佳敏, 吴书清, 王启宇, 胡若, 李春剑

2022, 42(1): 74-79. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2022.01.13

摘要 ( 91 )

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绝对重力仪是用来精密测量重力加速度的仪器，在计量学、地球物理、地质勘探、辅助导航等诸多领域中有着广泛应用。目前分体式绝对重力仪的测量精度已达到微伽（μGal）量级，而平台式绝对重力仪受自身振动影响较大，精度通常只能达到毫伽（mGal）量级。基于NIM-3C型绝对重力仪搭建一套振动测量系统，分别对分体式及平台式NIM-3C的振动数据进行采集。通过对振动传递函数的分析找到降低自振的关键环节，取得阶段性研究成果。通过改进，有望将平台式绝对重力仪的测量精度提高到百微伽量级。

基于虚拟合成仪器的武器系统电参数测量技术研究

黄院生, 刘春晖, 徐友, 张龙雷

2022, 42(1): 80-84. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2022.01.14

摘要 ( 84 )

PDF (3322KB) ( 189 )

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针对部队装备维护使用的某型引俄防空装备配套测试设备存在的诸多问题，在交流分析的基础上，确定某型装备8种随装测量仪器仪表的技战指标，利用广泛使用的仪器仪表和现有的成熟技术，研制硬件系统和编制软件，最大限度进行仪器合成，研制出小型化、多功能、一体化的便携式测试设备。使用结果表明，能有效保证装备的正常维护，提高部队和工厂的装备保障能力，具有一定的经济效益和军事效益。

直升机可计量性设计流程分析及参考模型构建

袁慧秀, 王俊博, 陈申, 梁晓瑜, 曹璇

2022, 42(1): 85-90. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2022.01.15

摘要 ( 182 )

PDF (1204KB) ( 560 )

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随着用户任务需求的增多，现代直升机功能日趋复杂并且长期处于复杂的使用环境中，机上所装载的大量测试类设备的精度会逐渐下降，计量保障人员必须定期检查上述关键测试类机载设备的精度指标，保证其处于完好状态。基于长期的直升机设计工作实践，本文总结了现有直升机计量保障中存在的问题，在现有可计量性及可计量性设计相关研究的基础上，明确了直升机可计量性和可计量性设计的概念和内涵，提出了直升机可计量性设计流程，进而构建了型号可计量性设计参考模型，可以为其他装备的可计量性设计提供流程参考。

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