上篇 基础知识与常用方法 3
第1章 概述 3
1.1 测量系统与不确定度 3
1.1.1 测量系统与不确定度的意义 3
1.1.2 测量系统与不确定度的发展 6
1.1.3 测量误差与不确定度的关系 10
1.2 测量系统模型与分类 14
1.2.1 测量系统的基本概念 14
1.2.2 测量系统模型与性能 15
1.2.3 测量系统分类与应用 21
1.3 测量数据与数据修约 26
1.3.1 测量数据的概念 26
1.3.2 测量数据的修约 28
1.3.3 测量数据的运算 30
1.4 科研数据的相关问题 32
1.4.1 科研数据的基本概念 32
1.4.2 科研数据分析与管理 35
1.4.3 科研数据与不确定度 39
1.5 本章小结 42
参考文献 43
第2章 测量系统不确定度分析与建模 45
2.1 测量系统不确定度分析 45
2.1.1 测量系统不确定度的来源 45
2.1.2 基于误差溯源的分析方法 47
2.1.3 基于量值特性的分析方法 52
2.2 测量系统不确定度模型 55
2.2.1 测量模型与不确定度的分析模型 55
2.2.2 测量不确定度评定的模型化流程 56
2.3 基于全系统精度理论的不确定度分析 57
2.3.1 全系统动态精度分析 58
2.3.2 全系统测量不确定度 64
2.3.3 不确定度的评定实例 65
2.4 测量系统不确定度的动态特性分析 69
2.4.1 测量系统不确定度的动态模型 69
2.4.2 动态测量系统的精度损失规律 70
2.4.3 动态测量系统的精度损失预测 76
2.5 本章小结 84
参考文献 85
第3章 现代不确定度评定方法 87
3.1 指南中的评定方法 87
3.1.1 标准不确定度A类评定 87
3.1.2 标准不确定度B类评定 92
3.2 蒙特卡洛评定方法 95
3.2.1 蒙特卡洛的基本原理 95
3.2.2 蒙特卡洛的评定步骤 97
3.2.3 自适应蒙特卡洛评定 101
3.2.4 不确定度的合成方法 103
3.3 贝叶斯评定方法 108
3.3.1 贝叶斯基本原理 109
3.3.2 贝叶斯评定方法 111
3.3.3 贝叶斯方法验证 116
3.4 灰自助评定方法 119
3.4.1 自助评定方法 119
3.4.2 灰色预测模型 122
3.4.3 灰自助的评定 123
3.5 本章小结 126
参考文献 126
第4章 坐标测量机面向任务的不确定度评定 129
4.1 CMM面向任务的测量不确定度分析 129
4.1.1 坐标测量机的技术特点 129
4.1.2 测量不确定度分析模型 131
4.2 CMM面向任务的不确定度评定方法 133
4.2.1 尺寸测量不确定度评定方法 133
4.2.2 形状测量不确定度评定方法 140
4.3 CMM典型任务的测量不确定度评定软件 148
4.3.1 尺寸常规测量不确定度评定 148
4.3.2 尺寸替代测量不确定度评定 148
4.3.3 尺寸补偿测量不确定度评定 151
4.3.4 典型形状测量不确定度评定 154
4.4 CMM典型任务的测量不确定度评定实例 156
4.4.1 活塞孔径和圆度不确定度评定 156
4.4.2 不同测量方法的不确定度评定 163
4.5 本章小结 169
参考文献 169
中篇 力与振动的不确定度评定 175
第5章 多传感器数据融合与不确定度评定 175
5.1 多传感器数据融合的基本问题 175
5.1.1 多传感器数据融合的基本原理 175
5.1.2 多传感器数据融合的常用方法 176
5.1.3 多传感器数据融合的应用领域 178
5.1.4 多传感器数据融合的发展趋势 180
5.2 多传感器数据融合的乏信息预处理 181
5.2.1 离群值的判别 182
5.2.2 动态灰色滤波 184
5.2.3 若干应用实例 186
5.3 几种多传感器数据融合方法 192
5.3.1 动态灰色自助融合 192
5.3.2 模糊自助数据融合 196
5.3.3 应用中的两个实例 198
5.4 多传感器不确定度评定方法 206
5.4.1 神经网络-熵方法 206
5.4.2 仿真实验应用实例 209
5.5 本章小结 215
参考文献 215
第6章 动态力测量系统不确定度评定 218
6.1 动态力值的校准 218
6.1.1 动态力值校准方法 218
6.1.2 动态力值校准原理 221
6.1.3 动态力值校准系统 222
6.1.4 激光零差干涉校准 223
6.2 动态压力的校准 226
6.2.1 动态压力的校准方法 226
6.2.2 激波管动态校准系统 229
6.2.3 传感器数学模型辨识 233
6.2.4 传感器动态特性指标 236
6.3 动态力值校准不确定度评定 239
6.3.1 动态力值校准的现有方法 239
6.3.2 正弦力校准不确定度评定 242
6.3.3 冲击力校准不确定度评定 246
6.4 动态压力校准不确定度评定 248
6.4.1 动态校准系统的不确定度评定 248
6.4.2 传感器特性参数不确定度评定 251
6.5 本章小结 256
参考文献 257
第7章 低频微振动测量系统不确定度评定 259
7.1 低频微振动测量系统的原理与结构 259
7.1.1 低频微振动测量的现有方法 260
7.1.2 低频微振动测量系统的原理 263
7.1.3 低频微振动测量系统的结构 265
7.2 低频微振动测量系统的数学模型 268
7.2.1 拾振系统的数学模型 268
7.2.2 传感系统的数学模型 272
7.3 低频微振动测量系统的性能测试 276
7.3.1 传感器灵敏度测试 276
7.3.2 幅频响应特性测试 278
7.3.3 系统漂移性能测试 279
7.4 低频微振动测量不确定度评定及其结果 280
7.4.1 输出电压噪声不确定度评定 280
7.4.2 光电传感系统不确定度评定 283
7.4.3 其他特性参数不确定度评定 286
7.4.4 合成不确定度评定及其结果 288
7.5 本章小结 289
参考文献 290
第8章 机载平台振动的小样本不确定度评定 292
8.1 机载平台振动数据的评估 292
8.1.1 平台振动评估的相关问题 292
8.1.2 平台振动及其小样本评估 293
8.2 平台振动的小样本自助统计归纳方法 294
8.2.1 自助统计归纳方法简介 294
8.2.2 自助统计归纳评估指标 295
8.2.3 自助统计归纳参数取值 296
8.3 平台振动不确定度的静态评定方法 308
8.3.1 不确定度评定的方法一 308
8.3.2 不确定度评定的方法二 320
8.4 平台振动的动态预报与评估方法 329
8.4.1 动态预报评估的自助灰方法 329
8.4.2 不同预报与评估方法的比较 334
8.5 本章小结 336
参考文献 336
下篇 典型实例与综合应用 341
第9章 非完整球面曲率测量不确定度评定 341
9.1 非完整球面曲率的测量方法 341
9.1.1 非接触曲率测量常用方法 341
9.1.2 激光差动共焦曲率测量法 344
9.2 激光差动共焦曲率测量系统 346
9.2.1 三维点扩散函数模型 346
9.2.2 测量系统的总体构成 351
9.3 曲率测量精度影响因素分析 353
9.3.1 粗糙度及其影响 353
9.3.2 探测器及其影响 355
9.3.3 光学系统的影响 363
9.3.4 测长系统的影响 369
9.4 曲率测量系统不确定度评定 372
9.4.1 不确定度分量分析 372
9.4.2 测量不确定度模型 374
9.4.3 曲率测量实验结果 377
9.4.4 测量不确定度计算 379
9.5 本章小结 385
参考文献 385
第10章 空间机械臂视觉测量系统精度分析 388
10.1 位姿测量系统建模 388
10.1.1 机械臂与视觉系统 388
10.1.2 位姿测量及其标定 390
10.1.3 单目位姿测量建模 392
10.1.4 双目位姿测量建模 394
10.2 位姿精度计算方法 396
10.2.1 位姿初值的计算 396
10.2.2 非线性优化算法 400
10.2.3 位姿精度的计算 404
10.3 位姿精度影响因素分析 408
10.3.1 测量距离与姿态精度的关系 408
10.3.2 内部参数中标定误差的影响 415
10.3.3 图像坐标与目标模型的影响 420
10.4 位姿测量误差的合成与分配 426
10.4.1 位姿测量误差的合成 426
10.4.2 位姿测量误差的分配 430
10.5 本章小结 433
参考文献 433
第11章 配电自动化测试系统精度分析 436
11.1 配电自动化测试系统分析 436
11.1.1 配电自动化测试系统结构 436
11.1.2 测试系统不确定度的溯源 444
11.2 配电自动化终端不确定度评定 446
11.2.1 终端结构与误差来源 446
11.2.2 终端的不确定度评定 450
11.2.3 测试数据的概率分布 454
11.3 测试系统不确定度的评定试验 460
11.3.1 试验装置与试验方法 460
11.3.2 测试数据处理与评定 461
11.3.3 测试系统的配置要求 463
11.4 测试系统精度损失模型与补偿 466
11.4.1 精度损失的建模 466
11.4.2 参数的优化算法 470
11.4.3 精度预测与补偿 474
11.5 本章小结 476
参考文献 477
第12章 酶免多组分测定系统精度分析 479
12.1 多组分测定分析方法 479
12.1.1 光谱数据预处理 479
12.1.2 定性分析建模法 480
12.1.3 定量分析建模法 481
12.1.4 模型的优化方法 483
12.2 局部变量选择的分类判别 485
12.2.1 局部变量选择算法 485
12.2.2 实验光谱采集处理 486
12.2.3 模型分类精度比较 488
12.3 多组分定量校正的建模 493
12.3.1 灰色综合关联遗传算法 493
12.3.2 灰色综合关联局部建模 497
12.3.3 预测偏差局部建模方法 505
12.4 全自动酶免分析系统的研制 509
12.4.1 全自动酶免系统的设计 509
12.4.2 动态液位探测精度分析 515
12.4.3 灰色聚类加样过程评估 516
12.4.4 酶免系统实验及其结果 523
12.5 本章小结 527
参考文献 527
第13章 综合应用实例 530
13.1 激光干涉比长仪测量线纹尺不确定度评定 530
13.1.1 激光干涉比长仪工作原理 530
13.1.2 环境参数测量与波长补偿 531
13.1.3 不确定度评定的数学模型 533
13.1.4 线纹尺不确定度评定结果 534
13.2 飞秒激光跟踪仪测量不确定度评定 535
13.2.1 双飞秒激光测距基本原理 535
13.2.2 测距精度的影响因素分析 537
13.2.3 测角误差补偿模型及算法 540
13.2.4 测角误差补偿与标定实验 544
13.3 涡轮叶片多光谱温度测量不确定度评定 550
13.3.1 涡轮叶片多光谱测温的基本原理 550
13.3.2 涡轮叶片多光谱测温模型与标定 552
13.3.3 涡轮叶片多光谱测温的不确定度 555
13.3.4 涡轮叶片多光谱测温的试验验证 558
13.4 任意波发生器的失真度评定 562
13.4.1 任意波发生器及其校准 562
13.4.2 任意波形的来源与获取 563
13.4.3 失真度评定的基本假设 564
13.4.4 失真度评定的方法步骤 566
13.5 无衍射光自由空间通信装置不确定度评定 570
13.5.1 无衍射光自由空间通信基本原理 570
13.5.2 误码率标准不确定度的灰色评定 573
13.5.3 误码率扩展不确定度的模糊评定 573
13.5.4 误码率扩展不确定度的自助评定 574
13.6 基于不确定度的产品检验误判风险评估 575
13.6.1 产品检验与不确定度的关系 575
13.6.2 合格性判定中误判风险分析 576
13.6.3 产品检验中的不确定度评定 581
13.6.4 误判率的预估与合格性判定 582
13.7 本章小结 588
参考文献 588