機動車雷達測速儀模擬測速量值比對測量結果的不確定度評定

董乃飛 邵志偉

（云南省計量測試技術研究院，云南 昆明650228）

機動車雷達測速儀是利用多普勒效應原理對機動車行駛速度進行實時自動測量的裝置，常用于安全防護和機動車行駛速度的監(jiān)測，其量值的準確、可靠性直接關系到人民群眾的生命安全，屬于國家強制檢定的工作計量器具，必須經(jīng)過計量檢定合格后方可使用。

為全面掌握和考察全國各省市、縣級計量技術機構對2015年修訂后JJG528-2015《移動式機動車雷達測速儀》[1]的執(zhí)行情況和檢定人員的技術能力水平，確保全國雷達測速儀量值傳遞的準確、可靠和統(tǒng)一，國家市場監(jiān)督管理總局計量司根據(jù)《市場監(jiān)管總局關于組織實施2019 年國家計量比對項目的通知》（國市監(jiān)計量[2019]151 號）文件要求，于2020 年開展了由浙江省市場監(jiān)督管理局組織實施，浙江省計量科學研究院為主導實驗室的全國計量技術機構機動車雷達測速儀模擬測速量值比對。

1 概述

1.1 測量依據(jù)

機動車雷達測速儀模擬測速依據(jù)JJG528-2015《移動式機動車雷達測速儀》。

1.2 環(huán)境條件

溫度：（20±5）℃；相對濕度：＜85%。

1.3 測量標準

雷達測速儀檢定裝置，型號：SAPSAN-2, 測量范圍：（20-200）km/h,MPE：±0.3km/h。

1.4 被測對象

機動車雷達測速儀模擬測速的被測對象為移動式機動車雷達測速儀（型號：iDS-TDI900-A、測量范圍：（10-250）km/h、生產(chǎn)廠家：杭州海康威視科技有限公司）。

1.5 測量過程

雷達測速儀測速是以靜態(tài)模式進行測量，依據(jù)JJG528-2015《移動式機動車雷達測速儀》7.3.3 的要求將雷達測速儀檢定裝置的輸出頻率置于被檢雷達測速儀測速值相對應的頻率上，穩(wěn)定后讀取被測儀器速度示值，重復測量3 次，測量值與標準值的差值即為雷達測速儀的模擬測速誤差。

2 數(shù)學模型

2.1 數(shù)學模型

式中：ν- 雷達測速儀速度測量值，km/h；

νo- 雷達測速儀檢定裝置標準速度值，km/h；

Δν- 雷達測速儀測速誤差，km/h。

2.2 方差和靈敏系數(shù)

3 輸入量的標準不確定度的評定[2]

依據(jù)JJG528-2015《移動式機動車雷達測速儀》檢定規(guī)程，對雷達測速儀進行測速測量。根據(jù)比對實施方案的要求，各比對測量點速度標準值分別為20km/h、61km/h、100km/h、131km/h和180 km/h，現(xiàn)以速度測量點180 km/h 為例進行示值誤差測量結果的不確定度分析。

3.1 雷達測速儀測量重復性引入的A 類標準不確定度分量u1（ν）

在機動車雷達測速儀檢定裝置的標準速度為180km/h 時，對雷達測速儀進行測量，讀取3 次測量結果，其數(shù)值分別為178.1km/h、178.1km/h、178.1km/h，用極差法計算,由重復性引入的標準不確定度分量u1（ν）=0.00km/h。

3.2 雷達測速儀分辨力引入的B 類標準不確定度分量u2（ν）

經(jīng)實際測試，該雷達測速儀速度分辨力為0.5km/h，則半寬為0.25km/h，為矩形分布，則雷達測速儀分辨力引入的標準不確定度分量u2（ν）為：

3.3 雷達測速儀檢定裝置不準引入的B 類標準不確定度分量u（ν0）

表1 標準不確定度分量表

表2 模擬測速誤差的測試

雷達測速儀檢定裝置最大允許誤差為±0.3km/h，則半寬為0.3km/h，為矩形分布，其引入的標準不確定度分量u（ν0）為：

4 標準不確定度分量表

輸入、輸出量的標準不確定度分量見表1 所示。

5 合成標準不確定度的計算

以上分量相互獨立，計算合成標準不確定度uc為：

6 擴展不確定度U 的計算

取包含因子k=2，故擴展不確定度U 為：

U=k×uc=2×0.23km/h=0.5km/h

7 測量不確定度的結果報告

機動車雷達測速儀在比對速度測量點為180km/h 時示值誤差測量結果的擴展不確定度為U=0.5km/h(k=2)，其中擴展不確定度U=0.5km/h 是由合成標準不確定度uc=0.23km/h 乘以包含因子k=2 數(shù)據(jù)修約得到，比對測量點速度標準值為20km/h、61km/h、100km/h、131km/h 時的不確定度評定也可依照上述方法同理得出。各速度比對點誤差和擴展不確定度見表2 所示。

8 結論

根據(jù)《機動車雷達測試儀微波發(fā)射頻率及模擬測速量值比對工作總結報告》，我院機動車雷達測試儀模擬測速全國量值比對的En值在速度測量點20km/h、61km/h、100km/h、131km/h和180km/h 時分別為0.01、-0.02、-0.24、0.01、-0.09，｜En—值均小于1,比對結果滿意。