非常高。距离观测的标准偏差 c 2 rnm 已得到确认,并可定期获得。从测距计算位置本质上是最小二乘距离交会的直接程序。定位精度主要取决于卫星星座的几何形状。今天,空间部分已基本完成,几乎可以在任何地点和任何时间观测到至少六颗同时可见的 GPS 卫星的星座,给出的 PDOP 值 S 6。因此,除了系统误差外,内部定位精度预计在 1 到 2 厘米的数量级(标准坐标误差)。很难通过经验检查和验证如此高精度的机载定位。但有来自弗莱福兰空中三角测量(Fries,1991)的测试结果,经验证实了动态航空相机定位的精度约为 2 厘米。根据现有经验,差分载波相位观测的固有精度几乎不受 SA 的影响。
约瑟夫森效应彻底改变了电压计量学 [ 1 – 5 ],它与用于测量电阻的量子霍尔效应以及用于测量时间和频率的原子钟一起,使得基于量子效应的测量标准成为可能。量子标准 7 产生的值本质上是准确的,因此可以使用可比较的设备、系统和测量技术在任何位置进行可重复的精密测量 8。量子标准本质上不同于非量子的“人工”标准 10,后者的值取决于环境条件。量子标准 11 的成功促使国际社会重新定义国际单位制,并 12 重新定义如何通过基本常数分配测量不确定度。[ 6 – 8 ] 在本章中,我将讨论直流和交流量子电压 14 标准的特性和特点、电压标准系统的设备、电路和仪器 15 的最新技术,以及它们目前如何应用于电压和 16 温度计量学。自始至终,我将指出如何采用适当的测量技术来最大限度地减少系统误差并实现接近量子精度的测量。
为了将垂直间隔降至最低标准,需要精确监测飞机的巡航高度。这里关注的重点是测量飞机高度和海平面之间的距离。该距离可以通过机载气压高度计估算,也可以通过机载或地面站的电子无线电波系统测量。第一类设备的指示称为压力高度,或简称为高度,而第二类设备的指示称为几何高度或简称为高度。空中交通管制 (ATC) 中心的高度信息基于飞机应答器系统在收到由二次监视雷达发送的适当询问(称为模式 C 询问)后发送的压力高度测量值。实际上,高度信息是通过表示压力/高度关系的公式转换为高度指示的大气压力测量值。当飞机获准飞行高度时,实际上意味着飞行员必须继续在等压面上飞行。然而,高度测量系统可能会出现系统误差(偏差),这些误差对于每架飞机来说都是不同的,并且会严重影响安全性。因此,高度测量
1 简介 三维 (3D) 激光扫描仪多年来一直用于文化遗产、法医、3D 土地(地形)和“竣工”测量等应用。三维激光扫描仪使用安装在快速旋转头上的高速激光测距仪扫描环境,从而产生场景的高密度数字点云表示,可以根据需要进行存档和分析。通常,同轴安装的相机会同时记录全彩信息,以提供更逼真的 3D 图像。近年来,激光扫描仪的测距能力得到了提高,可以在数十米或更长的距离上实现亚毫米级精度和测距噪声。事实上,美国国家标准与技术研究所 (NIST) 最近报告称,他们开发了一款精度为 10 µm、测量范围为 10.5 m 1 的 3D 扫描仪。精度的提高,加上高价值制造业以及逆向工程和工厂维护等应用对以相对较低的成本快速获取高质量数据的要求不断提高,促使三维激光扫描仪从测量应用转向工程应用。随着 3D 激光扫描仪技术的普及和对精度要求的不断提高,对校准、性能验证和测量可追溯性的需求也随之增加。非接触式光学测量系统的校准和可追溯性问题非常复杂,不仅限于仪器本身系统误差的校准和补偿。例如,由于扫描激光与被扫描物体的材料和表面特性之间的相互作用以及激光束与表面的入射角,可能会出现显著的系统误差。然而,对于本文考虑的 3D 激光扫描仪类别,测距精度水平取决于仪器的几何误差和激光测距系统的精度。激光测距系统的校准相对简单,可以使用例如校准的长度工件或更精确的坐标测量系统(如激光跟踪器)或通过与参考干涉仪进行比较来进行。但是,没有涵盖激光扫描仪校准或性能验证的文献标准。在本报告的第 2 部分中,我们简要描述了激光扫描仪几何误差的数学模型。此外,NIST 进行的体积性能测试表明,校准后系统误差仍然很明显,这些误差可以归因于对几何对准误差的不完全补偿 2, 3 。因此,需要改进这些设备的校准方式,以充分发挥其潜力。因此,国家物理实验室 (NPL) 对使用“网络方法”校准 3D 扫描仪几何误差的可行性进行了初步调查 - 该方法之前由 NPL 为激光跟踪器校准而开发 4, 5 。在第 3 节中,我们总结了用于校准仪器误差的网络方法。在第 4 节中,我们介绍了用于测试激光扫描仪的方法。第 5 节介绍了结果和观察结果,第 6 节介绍了最后的总结和结论。2 激光扫描仪的几何误差模型 图 1 显示了激光扫描仪内部几何形状的理想表示。安装在固定底座上的旋转平台承载着激光源和旋转镜组件;平台绕着竖轴 Z 旋转。激光源的对准方式是使激光束与旋转镜的旋转轴(称为过境轴 T )同轴对准。激光束在点 O 处从旋转镜反射,该点位于镜面与旋转轴 T 和 Z 的交点处。镜子相对于轴 T 倾斜 45°,使得激光束从镜子反射到 NZ 平面上的点 P,其中 ON 垂直于 OT。
摘要:复杂通风系统的开发过程与建模、设计、执行和测试阶段相关。每个步骤都需要使用能够确定流动基本参数的测量设备。在校准用于测量流速的仪器的过程中,限制之一是位于风洞测试段的校准设备的尺寸。这与校准风速计附近的流动条件变化有关,这是由阻塞效应引起的。与风洞测试段的横截面积相比,尺寸较大的仪器可能会对标准指示的参考速度产生影响。在这种情况下,校准结果可能会受到额外系统误差的影响。本文使用校准实验室的真实案例和常用传感器对这种影响进行了研究。还研究了不同类型的空气速度传感器对测量标准区域速度曲线的影响。此外,还描述了阻塞效应的区域。所得结果表明,由于流动阻塞效应的最小化,可以正确放置测量标准。
测量仪器的广义配置和功能描述:仪器的功能元件、测量误差:粗大误差和系统误差、绝对误差和相对误差、测量仪器和仪器系统的 I/O 配置 - 干扰和修改输入的校正方法。08 小时仪器的广义性能特征:静态特性:静态校准的含义、准确度、精密度和偏差、静态灵敏度、线性度、阈值、分辨率、滞后和死区。刻度可读性、跨度、广义静态刚度和输入阻抗、动态特性基础。06 小时电阻、电感、电容和 Q 因数的测量:惠斯通电桥、灵敏度分析、局限性、开尔文双电桥、麦克斯韦电桥、西林电桥、源和探测器、电桥屏蔽、Q 计。08 小时位移测量:位移测量原理、电阻电位器、电阻应变计、可变电感和可变磁阻拾音器、LVDT、电容拾音器、激光位移传感器。 06 小时
相对论通过世界线将每个运动物体与一个固有时联系起来。然而在量子理论中,这种明确定义的轨迹是被禁止的。在介绍量子钟的一般特征之后,我们证明,在弱场、低速极限下,当运动状态为经典(即高斯)时,所有“良好”量子钟都会经历广义相对论所规定的时间膨胀。另一方面,对于非经典运动状态,我们发现量子干涉效应可能导致固有时与时钟测量的时间之间出现显著差异。这种差异的普遍性意味着它不仅仅是一个系统误差,而是对固有时本身的量子修改。我们还展示了时钟的离域性如何导致其测量时间的不确定性增大——这是时钟时间与其质心自由度之间不可避免的纠缠的结果。我们展示了如何通过在读取时钟时间的同时测量其运动状态来恢复这种丢失的精度。
摘要 本报告涉及坐标测量机 (CMM) 系统误差行为的建模和估计。我们描述了这些参数误差的两类模型,基于轴与轴行为构建的运动学模型和可以模拟任何可重复误差行为的更通用的经验模型。然后,我们开发了一个全面的数学模型,用于根据标准工件(例如球孔板)的测量来确定 CMM 的参数误差,并描述了从此类数据确定相对无偏和有效参数误差估计的算法。这些算法已在软件中实现,经过设计,可以满足任何参数误差模型、球板几何形状和测量策略的需求。该软件还计算拟合参数和相关量的标准不确定度。我们在数值模拟中使用该软件来分析测量策略在统计精度 Gf.parametric 6r.r.er.estimates 方面的有效性。AUmerical-expeRlBent& 表明,采用精心设计的策略,仅使用有关球板的最少量的校准信息就可以提供参数误差的准确估计,但其他设计或估计器可能会给出较差和/或有偏差的估计。
摘要 本报告涉及坐标测量机 (CMM) 系统误差行为的建模和估计。我们描述了这些参数误差的两类模型,基于轴与轴行为构建的运动学模型和可以模拟任何可重复误差行为的更通用的经验模型。然后,我们开发了一个全面的数学模型,用于根据标准工件(例如球孔板)的测量来确定 CMM 的参数误差,并描述了从此类数据确定相对无偏和有效参数误差估计的算法。这些算法已在软件中实现,经过设计,可以满足任何参数误差模型、球板几何形状和测量策略的需求。该软件还计算拟合参数和相关量的标准不确定度。我们在数值模拟中使用该软件来分析测量策略在统计精度 Gf.parametric 6r.r.er.estimates 方面的有效性。AUmerical-expeRlBent& 表明,采用精心设计的策略,仅使用有关球板的最少量的校准信息就可以提供参数误差的准确估计,但其他设计或估计器可能会给出较差和/或有偏差的估计。
摘要:几何相位用于构造量子门,因为它可以自然地抵抗局部噪声,充当几何量子计算的模块化单元。同时,需要快速非绝热几何门来减少退相干引起的信息损失。在这里,我们提出了一种非绝热几何量子门的数字模拟,以达到绝热的捷径 (STA)。更具体地说,我们将基于不变量的逆向工程与最优控制理论相结合,在两级量子比特系统的背景下设计快速且鲁棒的阿贝尔几何门,以抵抗系统误差。我们以 X 和 T 门为例,其中的保真度和鲁棒性是通过理想量子电路中的模拟来评估的。我们的结果还可以扩展到构造两量子比特门,例如受控相位门,它与单个量子比特绕 Z 轴旋转共享等效有效哈密顿量。这些受 STA 启发的非绝热几何门可以在物理上实现量子纠错,从而实现噪声中型量子 (NISQ) 时代的容错量子计算。