雙光束激光測速儀模擬測速誤差測量不確定度的評定

崔素梅 高順 申海 王克喜 王偉

摘?要：隨著科技的飛速發(fā)展，機(jī)動車技術(shù)也在進(jìn)行改革創(chuàng)新，其行駛安全問題則為重中之重。為嚴(yán)格把控機(jī)動車行駛安全問題，很多交通道路安裝了機(jī)動車激光測速儀[1][2]。本文對雙光束激光測速儀（以下簡稱激光測速儀）模擬測速誤差測量不確定度進(jìn)行評定，為檢定激光測速儀提供參考。

關(guān)鍵詞：計量學(xué);激光;速度;測量不確定度

1 概述

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，車輛數(shù)量也在急劇增長。交通安全成為越來越重要的一項，也涉及每一個人，無論是司機(jī)乘客，或是行人。機(jī)動車行駛速度是交通安全中非常重要的一項，激光測速儀可以用來監(jiān)測機(jī)動車行駛速度[3]，其準(zhǔn)確與否至關(guān)重要。

本文依據(jù)JJG1074-2012《機(jī)動車激光測速儀》檢定規(guī)程，以及JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》對雙光束激光測速儀模擬測速誤差進(jìn)行測量不確定度評定。選用U=0.3km/h，k=2的激光測速儀模擬檢定裝置（以下簡稱模擬檢定裝置）作為標(biāo)準(zhǔn)器。

2 測量數(shù)學(xué)模型

激光測速儀與模擬檢定裝置示值之差即為激光測速儀的示值誤差，示值誤差不應(yīng)超過（-4～0）km/h。數(shù)學(xué)模型如下：

由上式可得，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

3.1 被檢激光測速儀測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u1（v-）

在被檢激光測速儀和模擬檢定裝置都正常工作的情況下，在模擬檢定裝置示值為100km/h時，等精度重復(fù)測量10次。測量數(shù)據(jù)分別為99、100、99、100、99、98、99、100、99、98，則平均值v-=99.1km/h。

單次測量實驗標(biāo)準(zhǔn)差：

實際測量中，需要測量3次，以3次測量的平均值作為測量結(jié)果，故：

3.2 被檢激光測速儀數(shù)顯量化誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u2（v-）

被檢激光測速儀的最小分度值為1km/h，其數(shù)顯量化誤差以等概率分布在寬度為±1/2=±0.5km/h的區(qū)間內(nèi)，故：

被檢激光測速儀示值重復(fù)性引入的不確定度分量和數(shù)顯量化誤差引入的不確定度分量相互重疊，取其大者，故：

3.3 模擬檢定裝置固有誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u（v0）

模擬檢定裝置的擴(kuò)展不確定度為U=0.3km/h，k=2，所以：

4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總下表所示。

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

5 擴(kuò)展不確定度評定

取k=2，則擴(kuò)展不確定度為：U=k·uc（Δv）=1.0 km/h

6 結(jié)語

激光測速儀用于監(jiān)測機(jī)動車行駛速度，涉及行駛安全，關(guān)乎駕駛員和行人安危，其合格與否至關(guān)重要。本文對雙光束激光測速儀模擬測速誤差測量不確定度進(jìn)行評定與探討，為檢定激光測速儀提供參考，具有一定的實際意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]張小躍，林志立.基于單波束激光測速儀的慣組在線標(biāo)定技術(shù)（英文）[J].紅外與激光工程，2013，42（S2）：466-471.

[2]李昌其.雙光束激光測速儀與交通監(jiān)測系統(tǒng)優(yōu)化[J].電子世界，2017（07）：117-118.

[3]蔡常青，孫橋，張躍，胡紅波，吳軼軒，崔榮.機(jī)動車激光測速儀校準(zhǔn)技術(shù)的研究[J].計量學(xué)報，2008（04）：339-343.

基金項目：國家自然科學(xué)基金（51805367），天津市自然科學(xué)基金（18JCQNJC04800和18JCZDJC31800）

作者簡介：崔素梅（1987-），女，河北人，天津大學(xué)碩士，主要從事交通安全設(shè)備計量檢測工作。