1 深圳综合粒子设施研究院，广东 深圳 518107
2 中国科学技术大学 国家同步辐射实验室，安徽 合肥 230029
3 重庆大学 超瞬态装置实验室，重庆 400044
多台激光跟踪仪组成的测量系统能够得到高精度的坐标观测值，在加速器准直工程领域应用十分广泛。该系统需要自标定仪器中心的距离，目前基于球面拟合的自标定方法虽然测量效率较高，但是其精度有限。为了提高其精度，分析基于拟合的自标定方法精度较低的主要原因，提出了基于三角形结构的自标定方法，定量对比了新方法和基于球心拟合方法的精度。新方法建立非线性误差模型进行参数迭代求解，能够应用于激光跟踪仪的三维自标定。通过模拟仿真和实测实验，证明了该方法比基于球心拟合的自标定方法在精度上有了大幅度提升。文中算法无需增加额外设备，改进了原先基于球心拟合方法并提高其自标定精度，具有一定的工程应用价值。
激光跟踪仪 自标定 球面拟合 非线性模型 精度 laser tracker self-calibration spherical fitting nonlinear model accuracy 红外与激光工程
2024, 53(2): 20230607
1 中国科学技术大学 微电子学院, 合肥 230026
2 中国电子科技集团公司 第三十八研究所, 合肥 230088
为了改善波束成形质量，基于相控阵芯片幅度和相位校准系统，提出了一种校准算法。在计算出每个状态的误差后，只需要遍历一次所有相控阵芯片的状态，就可以筛选出目标状态，生成查找表。筛选时，对每个状态的幅度误差、相位误差和使用CORDIC计算出的所有目标状态的RMS误差进行约束，可以使相控阵芯片实现误差(RMS)小于2°的6位移相(360°)和误差(RMS)小于0.3 dB的6位衰减(32 dB)。与穷举搜索和逐次逼近的方式相比，提出的校准算法节省了LUT的生成时间。根据此算法，使用65 nm CMOS工艺设计了一个自校准芯片，面积为584 613.16 μm2。
相控阵 自校准 phased array self-calibration LUT LUT CORDIC CORDIC
天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津 300072
应用双准直光束测量滚转角时，双准直光束夹角易受环境变化、机械形变等因素的干扰，严重影响测量精度。双准直光束测量滚转角对光斑位置敏感，而偏振测量滚转角取决于入射光的偏振态，受激光角漂的影响相对较小。因此，为提升长距离下五自由度测量中滚转角的误差测量精度，提出了一种基于偏振的双准直光束测量滚转角的自校准方法，在导轨的不同位置使用双准直光束和偏振分别测量接收端的滚转角姿态，计算出双准直光束夹角，进而校准双准直光束测量结果，提升测量精度。实验结果表明：在测量范围为0.75~2.00 m内，校准后滚转角测量误差减小88.97%，满足长距离实时滚转角测量对高精度、易装调的要求。
滚转角测量 双准直光束 偏振 自校准 长距离 激光与光电子学进展
2023, 60(23): 2312002
1 烟台大学物理与电子信息学院，山东 烟台 264005
2 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院，湖北 武汉 430071
3 中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西 西安 710119
基于紫外SO2相机成像探测技术的工作机理，结合紫外辐射传输理论提出了SO2相机的自定标理论。简要介绍了目前常用的3种定标（标准泡定标、DOAS定标和光谱定标）方法，并通过分析传统定标方法的局限性，阐述了自定标方法相对于传统定标方法的优势。实验结果表明，自定标法拟合的定标曲线斜率较传统方法所得定标曲线斜率相差约1.4%，平均相对误差约6%，满足测量精度要求。自定标方法具有准确、简便、实用的技术优点，在移动污染源的紫外成像遥感监测中具有良好的应用前景。
遥感 SO2相机 紫外光谱 自定标 成像遥感 光学学报
2023, 43(12): 1228005
为了保证油气井高温分布式温度测量的准确度, 设计了高温单模喇曼自校准监测系统, 分别介绍了系统中分布式喇曼测温系统、光纤光栅温度校准系统的工作原理, 并对系统的测温范围和测温精度进行了800 ℃的高温监测实验。实验结果表明: 在测温距离为0~1 km, 温度范围为0~800 ℃条件下, 该系统的温度分辨率为0.1 ℃, 测温精度为±2 ℃, 基本满足高温分布式温度监测要求。
高温 单模喇曼散射 光纤光栅 自校准 high temperature single mode Raman scattering fiber grating self-calibration
南京工程学院智能制造装备产业技术研究院，江苏 南京 211112
为实现对旋转结构光平面快速、高精度标定，以空间曲线焊缝为研究对象，提出一种旋转结构光自标定方法。首先对相机进行标定获取相机内外参数，对焊缝轨迹通过图像处理进行预提取，利用二维靶标对舵机的旋转轴进行标定。随后通过舵机云台将结构光固定到初始位姿，利用交比不变原理进行结构光平面标定。旋转舵机云台控制结构光扫描焊件，控制结构光始终与扫描点处的轨迹切线垂直，并获取从初始位姿旋转到垂直位姿所需的旋转角度，通过平面绕任意轴旋转公式完成结构光平面在扫描点位置的自标定。试验表明，通过对比扫描点处分别通过交比不变原理和结构光平面旋转自标定获得结构光平面方程，系数差值均方根为1.35×10-3，精度高且操作简便。
焊接 结构光 自垂直 自标定 welding structured light self-vertical self-calibration
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京100049
3 北京航天计量测试技术研究所, 北京100076
为满足实验室条件下长时间、高精度的热流密度测量要求，基于电替代测量原理研制了一种新型辐射热流计，该型辐射热流计可通过自校准的方式溯源至国际单位制单位。本文简述了辐射热流计的系统构成，结合辐射热流计的测量原理，分析并计算了辐射热流计自校准过程中9项影响量的测量不确定度和合成标准不确定度。通过与中国计量科学院所标定的标准探测器比对，计算了辐射热流计的不确定度，最后根据实验数据及分析结果为该型热流计的优化设计提供了参考。实验结果表明：辐射热流计的相对标准不确定度优于0.26%，与标准探测器的归一化偏差为0.60，验证了不确定度评估结果。实验结果将为辐射热流计下一阶段的研制提供有效参考。
辐射热流 热流计 自校准 不确定度 比对 radiation heat flux heat-flux meter self-calibration uncertainty comparison
