精密测量技术论文范文

精密测量技术论文范文第1篇

定：寻得一片天地

袁运斌研究员一直致力于现代大地测量与卫星导航系统理论技术方法及应用方面的科研工作，十多年来取得的系列创新性研究成果是他科研生涯中浓墨重彩的一笔。

2005年，航天部门亟需攻关一项科研任务：高动态实时精密定位理论模型方法及软件系统研制。该项目要求利用自主技术，完成我国某重大航天工程中难度很大的高动态实时精密定位、测速任务。而此时，由袁运斌牵头负责的“卫星导航系统精密定位定轨理论与应用”创新团队才刚刚正式组建。初创时期，团队只有几名科研人员，却要接受如此重大科研任务的挑战。

袁运斌深知，这是一项具有里程碑意义的国家重大航天工程项目，它的成败关乎着我国重大航天任务部分核心技术难题能否被突破和攻克，涉及整个任务是否能圆满完成。压力与动力并存，神圣使命感始终牢记在心中，袁运斌只有一个念头：“只能成功，不能失败。”

无数个日日夜夜，袁运斌带领大家全身心地投入到工作中，终于，他们在相对较短的时间里，不负重托，以“为祖国争光，确保精密定位服务”为信念，以科学严谨、创新求实的工作态度，攻克了一个个难题，圆满完成了所有科研任务，让他和他的团队攀登上了事业的又一高峰。

“2005年正式接受任务，2007年完成整个项目核心任务，2009年完成相关仿真测试系统的研制”，领导团队完成重大任务的喜悦与兴奋，袁运斌至今记忆犹新。与此同时，他还带领团队承担了其它多项国家重大科研攻关任务并始终坚持前沿基础研究与国家重大需求相结合，扎实地开展自己的科研工作。

“专业敬业、能啃硬骨头”――袁运斌和他的团队也由此在业内赢得了这样的形象和声誉。每当谈起自己的创新成果，袁运斌总是谦逊地说：“这是集体智慧的结晶”。

而一直扎根国内、潜心钻研的治学态度、突出的科研成绩和出色的科研能力也让袁运斌得到了中国科学院院士许厚泽先生的褒奖，认为他是“我国自己培养的优秀的学科带头人”。

攻：攀登一座高峰

袁运斌研究员是江西余干人，现为中国科学院测量与地球物理研究所研究员、博士生导师、大地测量与地球动力学国家重点实验室副主任，主要从事GNSS/卫星大地测量理论、技术与方法的研究工作，主持了我国载人航天工程项目专题、重大卫星导航工程项目专题、重大科学工程项目专题、国家杰出青年科学基金、国家自然科学重点基金及973、863项目专题等数十项国家及部委项目课题。

大地测量工作是真实的、理性的，也是枯燥和寂寞的。而博士毕业后就留在测地所工作的袁运斌一干就是十几年，与测量结下了不解之缘。大地测量学是一门测量和描绘地球的科学，即研究和测定地球形状、大小和地球重力场，以及地面点几何位置及其变化的学科。它可以为地球物理学、地球动力学、地震学等学科的研究提供一系列详实可靠的精密测量数据。当前，我们所熟知的许多国家重大工程建设都需要参考和依赖这些测量信息与数据。

多年来，他在专业领域国内外重要学术刊物上发表了百余篇论文，被他引千余次，推动了我国相关领域的研究与发展；主持完成的科研成果获得了国家科技进步奖二等奖、国家测绘科技进步奖一等奖、湖北省和军队科技进步奖二等奖等奖励。他本人及其领导的团队先后7次获得GNSS领域最权威的国际学术/技术会议（美国ION-GNSS年会）研究生优秀论文奖，是国际上获得该奖项最多的科研团队之一，提升了我国相关领域研究水平与国际地位。

在科研工作中，他始终坚持“不求最多、但求更好”及“理论研究与实际应用相结合”，立足我国重大需求，结合国际大地测量学前沿与热点问题，领导团队成员刻苦钻研，系统开展了GNSS电离层/精密定位/系统仿真测试等研究：

创建了有特色的GNSS电离层监测及影响修正理论与方法，拓展了现代大地测量学研究与应用领域；建立了满足我国航天应用的精密定位理论与方法；研制了有特色的GNSS系统综合仿真测试技术、方法与软件平台；并将自主创新的研究成果成功地应用于我国载人航天工程、空间交会对接、新一代卫星导航系统、卫星组网空间大气与海洋综合探测等多项标志性重大工程建设中，解决了电离层效应精密修正、空间高动态精密定位与数据质量控制及高性能仿真测试等关键理论与技术难题，为突破国际上对我国某重大航天技术的封锁，发挥了关键作用，提升了我国某重大航天技术研究与应用水平，增强了我国航天与空间安全保障能力。

熟悉袁运斌的人都觉得他是一位“专心为国家做事”的科学家，因为他的科研工作总是围绕国家需求而展开。人们惊诧于他取得的科研成就的同时，也很想知道：“你到底是干什么的？你的研究与我们生活有多大关系？”对于这些不了解的人发出的质疑，袁运斌并不在意，因为他知道他的研究工作都是与解决国家重大任务中关键技术难题密切相关的，是直接为国家服务的。当他选择这种工作，就意味着选择了与寂寞为伴，选择了默默无闻，选择了无私奉献，选择了忍耐和坚守。袁运斌心里有自己的标尺：“我是幸运的，因为我在做我喜欢的工作。”

守：扎稳一个马步

“有想法，沿着目标一步一步的往前走，总有一天会走向成功。”这是袁运斌的信念。他在中国科学院测量与地球物理研究所求学工作的这些年里，几乎把所有的精力和时间都投入到了学习中。“不积跬步无以至千里，不积小流无以成江海。”这句名言可以贴切的形容袁运斌对于做学问的态度。

硕博连读的前四年，袁运斌没有发表过一篇论文，一直在打基础，对此很多人表示不理解，而袁运斌当时的想法是，自己虽有了一些学术思想，但没有经过实践且还不成具体的理论、技术与方法，这样发表出来的成果是不成熟的。

他说：“论文是研究成果总结出来的，不是依靠文笔写出来的。写文章之前必须要有一个清晰的想法和构思。但是思路和文章是两码事，文章的细节非常多。其实，我写第一篇正式的学术论文的想法和思路早就有了，但是花了很长时间才把文章写出来。因为在上完研究生基础课后的两年多的时间里，我一直在思考怎么把自己的想法实现和写出来发表。成果出来后，就是确定论文的写作思路，然后着手开始写，不断地推敲文章中的细节，力图将每个细节考虑周到，其中的每一步都是我亲自计算的。”这也道出了袁运斌硕博连读第四年才发表第一篇文章的原因。

而他的第一篇文章投出后，评审得很顺利，只要求改了一句话就顺利发表，后的引用率还比较高。

对于渴望成功的人来说，机遇至关重要。袁运斌有幸在博士毕业前夕通过中外联合培养方式出国学习，于2000年5月至2001年5月去丹麦哥本哈根大学学习。他十分珍惜在国外做研究的时光，为精读外文文献原著，他刻苦学习语言；为在科研道路上少走弯路，他经常向知名教授讨教，常常为了一个问题，彻夜不眠，苦苦思索……

袁运斌是一个勤奋且善于思考的人，他认为做好科研工作仅仅依靠态度和工作环境是不够的，还得充分发挥科学家的科研能力和聪明才智，具体来说就是勤奋和善于思考。

从丹麦回国后不久，袁运斌又顺利在本专业的国际权威学术刊物上发表了两篇文章，另有一篇论文获美国导航学会IONGPS年会研究生优秀论文奖，并获得中国科学院院长特别奖。

科研刻苦，治学同样严谨。回国之后，他没有急于进行博士毕业答辩，而是花了一年的时间撰写博士论文及修改相关内容，并在答辩的前一个月，把答辩论文的其中两章内容删掉，只因为他觉得内容还不够严谨和完善。

正因为袁运斌的这种精益求精的科研态度和严谨治学的科研精神，使得他在研究生期间取得的科研成果就已得到国内外同行的一致好评。前国际大地测量学会秘书长、国际大地测量学界权威、丹麦哥本哈根大学Tsherning教授在2001年曾专门致信中科院测地所负责人高度评价了袁运斌在现代大地测量/GPS电离层领域取得的系统性研究成果，并认为“他是一位年轻而前途远大的科学家”。

教：以身作则育精英

在学术上颇有建树的袁运斌，也是一位优秀的博士研究生导师。对于研究生的培养方式，他有着诸多心得体会。

他认为研究生的科研活动应该是自由的，每个人都有权利选择适合自己的工作时间和状态，但现代科技工作大多需要团结协作完成。所以他并不流于形式，在整个研究任务和计划安排之后，从不要求自己的学生按时按点来办公室，但是要求学生按时并高质量完成任务。对于布置的工作，他要求学生与他及其他相关人员进行及时的交流并反馈进展中的问题。

他认为老师的身教大于言传，因此他很少口头告诉自己的学生应该怎么做人。他认为，现在的研究生从小到大已经受到了太多关于如何做人的教育。相比较而言，他更注重用自己的行动来给学生做表率。他认为导师为人处事如何，对学生的影响很大。他说：“师生之间应该是平等的，遇到沟通出现问题时，我首先考虑的是自己是否了解自己的学生，而不是觉得自己的学生不了解自己。”

在工作中，他是学生的良师；在生活上，他是学生的益友。正因为这种师生平等关系的定位，才使得他和学生相处得非常融洽。作为导师，他认为老师自己要不断地提高业务素质，拓展视野，积累经验、技能、知识，这也是保证一位老师指导研究生工作质量的重要方面。

作为博士生导师，对一些创新能力很强的学生，他支持他们去做自己喜欢做的课题，并指导他们完成这项工作，尽量让学生少走弯路。遇到一些在本单位不具备完成课题的条件时，他会推荐学生去其它单位或国外完成这些工作。对一些具备出色完成任务能力的学生，他会带着他们做自己的课题。这种培养学生的方式能够让学生发挥自己的特长和价值，使每个人都保持对科研的兴趣和激情。

他努力坚持以做学术技术报告或总结近期工作的形式安排课题组定期例会，以此促进课题组成员之间的交流，增进知识，激发创新思想，激励组员自主学习。为了不让报告流于形式，真正取得实效，他允许学生在他们自己认为准备充分的情况下，自己选择适当的报告时间，并不一定要求按他指定的时间进行。

在科研上，他态度严谨，要求在工作中尽量避免犯同样的错误，对学生也如此要求。一般而言，对学生的第一篇论文他都会非常认真地修改，把所有需要修改的地方细心的找出来并且指导学生如何去改正。此后，他要求学生交给他的第二篇论文的初稿中，不能再出现同样的问题。有了这样的积累，学生就会取得长足的进步，养成严谨的科研习惯，以至于不少学生的第二篇论文只需进行小修。

盼：共绘一幅蓝图

1995年，袁运斌本科毕业考取中国科学院测量与地球物理研究所硕士研究生，从第二年起便跟随导师欧吉坤研究员潜心投入到“神舟四号飞船精密定轨电离层影响精确修正理论方法及软件研究”课题。

弹指一挥间。2002年，神舟四号成功飞天。袁运斌等参与的“飞船留轨舱轨道精密测定”重大航天任务也宣告圆满完成。据悉，此项精密定轨试验是国内科学界对“留轨舱”进行的第一次精密测定科学研究，为我国低轨卫星轨道的精确测量开辟了一条新途径。

同年，袁运斌博士毕业并留所工作，此时恰逢研究所实行聘任上岗，刚刚博士毕业的他成功应聘到GPS学科方向的研究员岗位，而在此之前他一直是个学生，从没有任何工作经历，更没有过任何职称。所领导也从他工作的第一天起就把他定位为学科带头人，让他牵头组建“卫星导航系统精密定位定轨”创新团队。从那时起，他就立志：一定不负厚望，要做出实实在在的有益于国家和社会发展的成果来。

如今，在他和团队老一辈科学家的带领下，创新团队规模已由最初的几个人增加到数十人，研究领域也得到进一步拓展。他们的研究工作推动了大地测量学与相关学科交叉研究与发展，解决了我国载人航天等多项标志性重大需求中关键理论与技术难题。

和许多科学家一样，袁运斌心中也有一个科技强国的梦想。他希望中国有更多优秀的科技者专心从事科学研究工作，唯有如此，我国的科技事业才会真正有希望，而要取得真正具有创新价值的成果，必须依靠有创新思维和能力的人。

很多和袁运斌合作相处过的人都能感觉到，尽管他对自己要求严格，但对待同事和同行却很宽容，很注意与合作者和同行的团结，尽最大努力做到良性竞争、和睦相处，共同发展与进步。在科技项目评审、论文评阅、奖励评选、人才评价与选拔等方面，他始终坚持应有的原则，做出真正有利于事业进步与国家发展的决定。即使在评阅和自己或同事申报相同或相近的项目课题时，他也会按材料本身的情况做出公正的评价，无论这个评价是否对自己项目的申报有利。他认为扼杀别人的科研成绩和机会对科技事业的发展是非常有害的。同时他要求自己与时俱进，不断开拓创新，走公平、可持续发展的科学道路，坚定地做一位珍重自己也尊重别人的科技工作者。

精密测量技术论文范文第2篇

山洞是“世外桃源”

人防山洞内幽冷、潮湿的工作环境，在别人看来是艰苦的、难受的，而在罗俊眼里，这里却是引力实验最得天独厚的场所，是科研人员心目中的“世外桃源”。

“引力实验对恒温、隔振、电磁屏蔽等要求极高，人防山洞的‘优越’环境简直是为引力实验‘量身定做’的。”说起为什么要在山洞里做实验，罗俊掰着指头细数起山洞的好处。

从1983年10月华中科技大学（当时的华中工学院）在喻家山人防山洞里筹建引力实验中心（以下简称“引力中心”）起，罗俊就将人生中最精彩的30年献给了这里。

最初的10年，为了精确测量万有引力常数G这个难题，罗俊尝试了不少方法。从机械共振法到电磁引力静平衡法，从提出一个个方案到研制一台台仪器，罗俊在一次次实验、一次次总结中，最终选择了扭秤周期法来测定。

那段时间，罗俊每天工作十几个小时，除了吃饭和睡觉，他几乎都在山洞中做实验。潮湿阴冷的环境、高强度的工作，让他左半边脸上出现了一块块白斑，他却毫不在意；大把大把地脱发，头发几乎掉了2/3，他索性剃成光头，戴上帽子。

执着的兴趣、不懈的努力，带来了丰硕的成果。1998年，在解决精密扭秤特性研究、实验背景场监测等关键问题后，罗俊采用精密扭秤周期法取得了105ppm（相对精度的测G结果）。随后，他们通过研究吸引质量圆柱体的偏心对结果进行修正。测量结果最终被国际科技数据委员推荐的万有引力常数值所采纳。

又经过10年努力，2009年，罗俊团队采用花费3年时间精细加工的圆球作为吸引质量，解决了球面间距高精度测量等问题，将G的测量精度提高到26ppm。这是当时国际上精度优于50ppm的六个结果之一，也是采用扭秤周期法测得的最高精度G值。

伴随着一项项有影响力的研究成果的，引力中心的研究逐步走到前沿，国际地位逐步提升。

“这里已成为世界的引力中心。”今年暑期，美国华盛顿大学保罗·博英顿教授在参观引力中心时由衷地感叹。近年来，国际同行中的顶级专家，如美国国家标准与技术研究院的詹姆斯·福勒教授、法国国际计量局前局长特里·昆教授、美国加州大学尔湾分校的莱利·纽曼等人，陆续主动到访引力中心交流经验、讨论合作。

“人们总是问我，山洞条件那么苦，你怎么坚持下来的？可我从来没觉得苦，反而收获了更多的乐趣和幸福。”罗俊笑着说，“我是科学家，科学家追求真理的兴趣和执着足以支撑我克服一切困难。在山洞这样一个‘世外桃源’里，我能够静下心来研究自己感兴趣的东西。这是我的幸运。”

做科研规范最重要

走进引力中心，到处张贴着罗俊定下的中心“法则”：“规范”（做事有依据），“有序”（做事有流程），“可查”（做事有记录），“高效”（做事有效率）。罗俊对科研的严谨从中可见一斑。

“做科研最重要的是规范。”罗俊十分重视“规范”，这不仅仅是他培养学生、做科研的基本态度，也是引力中心科研文化传承的基础。

“有规范按规范办，没有规范先讨论出规范。”在罗俊的团队，20余项规章制度为科学研究和学生培养的高质量、为团队高效有序的运行提供了强有力的保障。

“规范只是约束行为，但不禁锢思想。”罗俊说，“大学是追求真理、满足好奇心的象牙塔，必须坚持学术自由的精神。”

在引力中心，学术思想的讨论一直都非常开放。老师与学生发生激烈争吵，面红耳赤却不影响和谐。1995年开始读博士的周泽兵在学术讨论会上总与罗俊争论颇多，却是他最喜欢的学生之一。

“汇报时被他问倒是常事，罗老师对缺点的批评毫不留情。”现在已经是物理学院教授、党总支书记的周泽兵，对罗俊的“严厉”深有体会。

“中心谁没挨过罗教授的‘骂’？我们都习惯了，现在不被‘骂’还有点不习惯了呢！”引力中心副主任涂良成感同身受，他说，“不过，罗老师的批评从来只对事不对人。”涂良成的一篇论文被罗俊修改了17次才通过。

在罗俊严格的培养下，他指导的博士生胡忠坤、涂良成的论文分别获评2003、2008年全国优秀博士学位论文。

“招了学生，就要让他有所进步、有所收获、有所成就。”罗俊不仅精心指导学生，还站在实验室未来发展的高度，为学生们开辟新的发展研究方向。从引力实验到周泽兵的精密重力测量、胡忠坤的冷原子物理、再到涂良成的重力梯度测量等，在他的扶持下，这几名学生都快速成长为引力中心新一代学术带头人。

精密测量技术论文范文第3篇

《纳米技术与精密工程》（CN：12-1458/O3）是一本有较高学术价值的大型季刊，自创刊以来，选题新奇而不失报道广度，服务大众而不失理论高度。颇受业界和广大读者的关注和好评。

《纳米技术与精密工程》主要刊登纳米技术、微机电系统、精密加工和精密测量方面用中、英文撰写的具有创造性的科学研究论文、研究报告以及重要学术问题讨论和综述等.办刊宗旨在于反映国内外该领域及相关领域的重要科学研究成果,促进学术交流和科学技术发展.读者对象为国内外理工科高等院校师生、科研人员和广大工程技术工作者。

精密测量技术论文范文第4篇

关键词：桥梁挠度测量 人工测量 自动检测 预测方向

桥梁的挠度变形是桥梁健康状况评价的重要参数，在桥梁检测、危桥改造以及新桥验收等方面都需要准确测量桥梁的静、动态挠度值。随着桥梁健康监测技术的进步，人们研究了许多用于位移及挠度测量的方法。目前，国内外测量桥梁挠度的方法有许多种，下面对常见的几种测量方法的原理、特点及适用范围做以简要介绍。

1、传统的人工测量方法

1.1百分表测量法

百分表测量法是较传统的挠度测量方法。百分表的工作原理，就是利用齿轮转动机构所检测位置的位移值放大，并将检测的直线往返运动转换成指针的回转转动，以指示其位移数值。

特点：1）优点是设备简单，可以进行多点测量，直接得到各测点的挠度值测量结果稳定可靠；2）缺点比较繁琐，耗时较长，工作效率较低，现场应用有很大局限性；3）适用于桥下可搭设支架的桥梁工程。

1.2 精密水准仪测量法

水准测量又名“几何水准测量”，是用水准仪和水准尺测定地面上两点间高差的方法。在地面两点间安置水准仪，观测竖立在两点上的水准标尺，按尺上读数推算两点间的高差。通常由水准原点或任一已知高程点出发，沿选定的水准路线逐站测定各点的高程。

特点：1）具有速度快、计算方便、精度高和能够及时比较观测结果的特点；2）主要适用于测点附近能够提供测站条件、范围不大的桥梁挠度变化、观测点数不多的精密水准测量。

1.3 全站仪测量法

全站仪挠度测量基本原理是三角高程测量。三角高程测量通过测量两点间的水平距离和竖直角求定两点间高差的方法。

特点：1）这种测量方法简单，不受地形条件限制，是测量桥梁挠度的一个基本方法。2）在桥梁加、卸载过程中，由于全站仪和棱镜固定不动，这就完全消除了仪器高和棱镜高的量测所带来的误差。3）采用高精度全站仪可以更加有效地提高桥梁荷载试验挠度测量精度。

2、桥梁挠度自动检测技术

2.1 连通管测量法

利用连通管原理，根据安装在桥梁各处连通管内液面高度的变化获得桥梁挠度的变化。当桥梁梁体发生变形时，固定在梁体上的水管也将随之移动，此时，各竖直水管内的液面将与基准点处的液面保持在同一水平面，但各测点处的竖直水管液面却发生了大小不等的相对移动，测得的相对位移量即是该被测点的挠度值。

特点：连通管法测量桥梁挠度的优点是可靠、易行，当挠度的绝对值大于20mm时，它1mm最小读数至少可有5%的相对精度。

2.2 倾角仪法

使用倾角法测量桥梁的挠度，并不同于传统的方法如百分表法、水准仪法直接测得桥梁某一点的挠度值，而是首先使用倾角仪测得桥梁变形时几个截面的的倾角，根据倾角拟合出倾角曲线，进而得到挠度曲线，这样就可以求得桥梁上任意一点的挠度值。倾角法实际上是一种间接地利用倾角仪测量得到桥梁挠度的方法。

特点：桥梁不需要静止的参考点，特别适于测量跨河桥、跨线桥、大型的跨海、跨峡谷桥梁和高桥，大大提高了测量效率。

2.3 激光图像挠度测量

激光图像挠度测量利用了激光良好的方向性。随着桥梁不同程度的变形，照射在被测点固定不动的光电接收器上的激光光斑中心发生等量变化，因此只要获取光斑中心位置就可得到桥梁挠度。

特点：具有很高的测量精度，可达到0.1 mm，且采样速率高、成本较低；适合于跨度不大的中小型桥梁。

2.4 GPS挠度测量

利用一台接收机(基准站)安在参考点(岸基)上固定不动，另一台接收机(移动站)设在桥梁变形较大的点，2台接收机同步观测4颗或更多卫星，以确定变形点相对岸基的位置。实时获取变形点相对参考点的位置，可直接反映出被测点的空间位置变化从而得到桥梁结构的挠度值。

特点：具有全球性、全天候、连续的精密三维导航与定位能力；具有良好的抗干扰性和保密性。

2.5 光电成像挠度测量

光电成像挠度测量是在桥梁的测点上安装一个目标靶，并在靶上制作一个光学标志点(光标)。通过光学系统(光学镜头)把标志点成像在CCD接收面阵上，当桥梁产生挠度/位移时，目标靶也随之移动。通过测出靶上光标点在CCD接收面上成像位置的变化值，就可计算出桥梁实际的挠度/位移量。

挠度测量方法的比较图

3、桥梁挠度监测的发展方向

(1)长期在线自动动态测量

现在和未来，人们对桥梁，尤其是大型桥梁的安全评估不仅要求在施工过程中进行严格的检测，而且，更加注重成桥后在正常载荷下的长期在线自动监测。成熟的网络技术使人们不再局限于对一座桥梁进行集中监控，而逐步要求实现区域内多座大型桥梁的集群式监控。

(2)大量程测量

随着建筑材料和工艺的不断成熟，现代桥梁呈现出/跨度大、结构柔等特点，这就造成桥梁结构本身在各种外界环境的影响下，会出现较大的形变，将来挠度测量的量程相应地要求成倍提高。

总之，随着计算机等级的提高、数据采样技术的进步，今后桥梁的挠度测量将在此方法基础上进一步完善。未来桥梁挠度监测将会沿着/高度集中自动化、大量程测量的方向继续发展.

参考文献：

[1]余加勇，朱建军，邹峥嵘，张坤[J]. 大跨径桥梁挠度测量新方法研究.湖南大学学报(自然科学版)，2007，34(10):31-34

[2]吴晖.利用新型倾角仪测量桥梁挠度方法的理论分析研究(硕士学位论文).兰州：兰州交通大学.2009.

[3]谢浩元. 基于无线倾角传感器的桥梁挠度测量研究(硕士学位论文).大连：大连理工大学.2010.

[4]徐学文，管树国.几种挠度测量方法的比较.林业科技情报.2005(37):85

[5]郑玉福.桥梁挠度测量方法的探讨.黑河科技，2002（4）:47-48

[6]曹少飞.桥梁结构试验检测应变和挠度测量新方法研究(硕士学位论文).西安：长安大学.2007.

[7]杨建春，陈伟民.桥梁结构挠度自动监测技术的现状与发展.传感器与微系统，2006(25):1-3

精密测量技术论文范文第5篇

关键词：GPS单点定位 城市工程测量 BERNESE 5.0 精密星历

中图分类号：TB22 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（c）-0-02

GPS相对定位技术，通过组成双差观测值消除接收机钟差、卫星钟差等公共误差及削弱对流层延迟、电离层延迟等相关性强的误差影响，来达到提高精度的目的，这种作业方式无需考虑复杂的误差模型，具有解算模型简单、定位精度高等优势。网络RTK的出现更是将差分GPS技术发挥到了极致，通过差分改正信息实现了高精度的实时动态定位，由于其方便、快捷、高效的作业技术方法，得到了快速的发展。我国各大城市、地区相继建立了各自的CORS系统。但是，这种网络RTK技术也存在着不足，如受到通讯网络、覆盖范围等条件的限制，城市工程测量中通常工期较紧、要求效率较高，当测区范围内需要少数控制点而CORS系统无法使用的时候，如果建立静态GPS控制网，则大大影响了作业效率，提高了作业成本。精密单点定位技术是利用载波相位观测值以及IGS等组织提供的精度卫星星历及钟差来进行高精度单点定位的方法，能够实现厘米定位精度，完全满足城市工程测量的需求。目前，在一些发达国家精密单点定位技术已经得到广泛的应用，在我国这项技术在生产实践中的应用相对较少。

为了实现GPS单点定位达到厘米级精度，必须解决如下关键问题：①在定位过程中需要同时采用相位和伪距观测值；②卫星轨道精度需达到厘米水平；③卫星钟差改正精度需达到纳秒量级；④需要考虑更精确的误差改正模型。实质上，卫星位置和卫星钟差是影响精密单点定位精度的重要因素。该文主要从IGS提供的各种精密星历和钟差改正相关产品着手，利用国际著名导航定位软件BERNESE 5.0进行计算，分析快速星历和最终星历以及不同采样间隔星历钟差产品对静态单点定位精度的影响，进而讨论GPS单点定位技术在城市工程测量中的应用。

1 BERNESE 5.0软件数据处理

到目前为止，国际上GPS高精度单点定位软件主要有美国喷气推进实验室的GIPSY软件、瑞士伯尔尼大学的BERNESE软件、德国地学研究中心的EPOS软件。

GIPSY软件只供科研使用，不供商用，且不提供源代码，EPOS软件应用范围较为局限，主要在欧洲国家使用，也是以科研为主，而BERNESE软件可以商用，且提供源代码，使用较为广泛。图1中给出了BERNESE 5.0单点定位数据处理的简要流程，主要包括数据格式转换、钟差改正、误差模型改正、预处理和参数估计，除了得到测站坐标之外，还可以选择输出对流层、电离层、接收机钟差等参数的估计结果。

2 IGS精密星历

随着GPS定轨理论和技术的提高，轨道计算数学模型的完善，以及全球跟踪站数目的增多和跟踪站分布的改善，IGS确定GPS卫星轨道的精度有了明显的提高。目前，国际IGS服务局提供的事后精密卫星星历的精度已优于5 cm，精密卫星钟差的精度已达0.1 ns。其提供的精密卫星星历和卫星钟差产品包括：超快速产品（Ultra Rapid）、快速产品（Rapid）和最终产品（Final）3种，它们在精度、时延、更新率和采样率方面是不同的。如表1所示。

由表1知IGS给出的快速星历和最终星历在采样率和精度指标上均相同，那么快速星历和最终星历对静态精密单点定位精度的影响是否相同，在实际应用中是否需要等待最终产品解算精密单点定位，下面将用实例进行比较分析。

3 实例数据分析

该文选用成都CORS系统基准站的观测数据，分别选取超快速星历（实测部分）和最终星历，以及相对应的钟差改正文件，利用BERNESE 5.0软件进行精密单点定位计算，假设该站已知的精确坐标为真值，将两种单点定位结果分别与之求差，求得点位中误差，进而比较分析。

为了分析数据处理结果的统计特性，且避免误差偶然性，该文将全观测数据分为24个时段，分别使用两种精密星历进行单点定位计算。

图2中给出了使用两种精密星历单点定位的点位误差，可以看出采用超快星历和最终星历的精度均在±0.06 m之内，大部分时段是在±0.03 m范围之内，14：00～20：00之间的误差相对较大，与广州地区活跃的电离层活动有关，两种结果相比较，使用最终星历的单点定位精度相对较高，但并不明显。

为了更加详细地比较两种精密星历对单点定位结果的影响，对两种精密星历定位结果的坐标分量分别求差，进一步分析X、Y、Z分量较差，可以得出坐标分量较差均在±0.02 m范围之内，这种差异对于城市工程测量来说影响并不算大，因此不必等到最终星历的，可以直接使用超快速星历进行单点定位，从而保证了精密单点定位技术在城市工程测量当中的可

用性。

4 结语

目前精密单点定位在静态定位方面理论已经比较成熟，采用高精度GPS计算软件以后处理方式得到的定位结果已完全可以达到厘米级精度。该文分别选取超快速星历和最终星历两种精密星历文件，利用BERNESE 5.0软件进行计算，对全天24个时段的结果进行分析，可以看出，无论采用何种精密星历以及提供的钟差改正参数，解算结果均处于厘米级精度水平，两种测量结果相差甚微，完全可以满足城市工程测量的日常需要。随着美国GPS现代化的逐步完成，以及Galileo系统的正式运行，伪距码和多频观测值的增加，可以大大提高精密单点定位的精确性和可靠性，相信精密单点定位技术在城市测量中将会发挥更大的作用。

参考文献

[1] 施展，孟祥广，郭际明，等.GPS精密单点定位中对流层延迟模型改正法与参数估计法的比较[J].测绘通报，2009（6）.

[2] 曲伟菁，朱文耀，宋淑丽，等.三种对流层延迟改正模型精度评估[J].天文学报，2008（1）.

[3] 张民伟，郭际明，黄全义.基于GPS双频P码伪距进行单点定位研究[J].地理空间信息，2005（3）.

精密测量技术论文范文第6篇

【关键字】自动化仪器仪表发展现状趋势

中图分类号：P335+.1文献标识码： A 文章编号：

一、自动化仪器仪表的简介

1. 自动化仪器仪表的定义

自动化仪器仪表是用于化学、物理方面的技术工具和设备，可以检出测量各种物理量、物质成分。从广义来说，仪器仪表也可具有自动控制、报警、信号传递等功能。显微镜、望远镜能使人们扩展自己的视野，体温计能让人们测量自己的身体的温度；此外，还有一些仪器仪表如磁强计、射线计数计具有特殊功能，可以感受和测量到人的感觉器官所不能感受到的数据因子。

自动化仪器仪表又被称作信息机器，因为它的主要功能是信息形式的转换，可以将输入信号转换成输出信号。信号按时间域或频率域表达，信号的传输则可调制成连续的模拟量或断续的数字量形式。

2. 自动化仪器仪表的分类

自动化仪器仪表是多种科学技术的综合产物，有很多种类，有的按用途分类，有的按功能分类，不同的分类方法对应着不同的产品，本文主要介绍两种分类方法。

（1）按不同用途来分类

仪器仪表有各种用途，有的用在运输上，比如汽车仪表、拖拉机仪表；有的用在航空上，比如船用仪表、航空仪表；有的用在地质上，比如地质勘探测试仪器、地震测试仪器；另外随着科学技术的发展，很多仪器仪表应运而生，比如教学仪器、医疗仪器、环保仪器等。

（2）按不同功能来分类

随着我国自动化技术的成熟和各种行业的需要，产生了各种功能的仪器。比如工业自动化仪表按功能可分为检测仪表、记录仪表、计算仪表等；检测仪表按被测物理量又分为温度测量仪表、压力测量仪表、流量测量仪表等。

二、我国自动化仪器仪表行业发展的现状

自动化的内容在近10 年来随着电子信息技术和光电技术等相关学科的发展而发生了许多变化。从纵深上讲，可以涵盖从最底层的自动化感应部件、各种检测传感器、变送器、各种间接测量设备、各种执行机构等到自动回路调节器、自动控制单元、各种大中小型装置控制系统到综合优化调度与协调系统和企业综合管理信息系统等。从应用的行业性质上分，自动控制系统可以分成以流程过程控制为主的过程控制系统(如各种DCS、回路调节系统等) 和以运动和传动控制为主运动控制系统( 各种逻辑控制PLC 和传动控制系统如CNC 等，工业自动化仪器仪表主要是针对自动控制系统而言。

2002 年我国工业自动化仪表制造业共有309 个企业，实现工业总产量136.24 亿元，销售收入133.75 亿元，利润总额8.99 亿元。行业综合水平总体上达到国际八十年代水平。30%的产品实现了数字化，达到国际八十年代末期水平; 约15%的产品实现了智能化，达到国际九十年代水平。品种门类较为齐全，有一定的成套能力。可能承接60 万千瓦火电站、核电站、30 万吨合成氨、30 万吨乙烯、500 万吨炼油、10000 立方米空分、4000 立方米高炉、120 吨转炉、日产30 万立方米城市煤气站、日处理40 万吨污水、日产5000 吨水泥等大型工程的控制系统和仪表成套项目。

三、当前的仪器仪表技术存在的主要问题

仪器仪表行业技术发展虽然迅速，但较国外先进的高性能、高实用性的领先技术比起来，我们还存在着10~15年的差距，当前的仪器仪表技术还存在着一定的问题：

1、自主创新成果比例过少，应用技术不足

我国仪器仪表行业的初期是通过引进国外的先进技术，近几年，也有不少科技型企业加大了自主研发力度，但从总体上说，自主创新的成果还是非常少，并且技术的实用性欠缺。对于一些关键核心工艺加工制造技术力量非常薄弱。产生这种现象的原因是因为中外合资与先进技术引进与自主研发严重脱轨。

2、中低档产品居多，研发投入不足

我国现阶段的仪器仪表产品较国外比较，大部分都属于中低档产品，产品创新能力弱，高端精准仪器仪表数量非常少。其原因是现阶段的仪器仪表行业缺少对于高端检测、数字化精进技术人才，限于各大企业和单位的指导思想和投入规模，研发投入也不够，包括设备资金、人才培养等各方面的投入。

四、我国自动化仪器仪表的发展趋势

近年来，经济全球化的发展要求技术的全球化，计算机和智能机器的发展对仪器仪表的发展有很大的促进，我国应该在现有的技术基础上，借鉴国外的微电子技术，掌握关键技术，生产更多国有品牌，提升国际竞争力。我国自动化仪器仪表技术的发展前景广阔，与国际自动化仪器仪表的发展相比，可以分为智能化、高精度化和网络化等趋势。

1. 智能化

智能化技术是仪器仪表的一种发展趋势，与国外产品相比，国内产品在智能化方面有很多不足，我国仪器仪表在智能化方面与国外存在明显差距，因此，我国应该加大创新力度，改变创新模式，在智能化方向改革创新。自动化仪器仪表的智能化是指采用大规模集成电路技术、接口通信技术，利用嵌入式软件协调内部操作，使仪表具有智能化处理的功能。采用智能化的产品可以很好的自主调节控制，利于信号的传递，提高了工业效率，更能适应国际技术的发展。

2. 高精度化

自动化仪器仪表对技术要求很高，只有高度精密化才能提升我国产品的核心竞争力。国外很多仪器仪表产品具有高精度化的特点，我国的产品在这方面明显落后，因此提高仪器仪表的精密是大势所趋，也是应对国际激烈竞争的必然选择。当前的重点是研究和发展多维精密加工工艺，精密成型工艺，球面、非球面光学元件精密加工等工艺。

3. 网络化

在国外市场以现场总线技术为代表的数字通信网络技术得到了快速发展，但是我国自动化仪器仪表在总线技术方面还不完善，许多产品功能还不完备，核心技术的掌握也差强人意，因此，网络化是我国自动化仪器仪表的发展趋势和方向。发展网络化就要充分利用计算机数字化通信技术，完成信息的转换，构造一个庞大的信息化网络，这样信号流通顺畅，更能提高生产效率。

总结

自动化仪器仪表是很多自动化元件组成的，包括各种功能的自动、智能和微型技术工具。仪器仪表有不同的用途，对应的功能也不同，有的具有测量、显示功能，有的具有记录、报警功能。近年来随着经济的发展和科学技术的进步，微电子、计算机、网络通信等日新月异发展的新技术对自动化仪表产生了深远的影响。我国自动化仪器仪表发展历史久远，随着新技术的出现不断出现新的仪器，对我国经济的发展起了很大的促进作用，从目前来看，我国自动化仪表技术发展迅速，但与国际上比起来还是有一定的差距。自动化仪表的改进有重大的应用前景，我国应该加大资金扶持力度，转变创新方式。

【参考文献】

[1]杜天旭.谢林柏仪器仪表的发展历程及趋势[期刊论文]-重庆文理学院学报（自然科学版） 2009(4)

[2]赵群.张翔.谢素珍.李辉自动化仪表与控制系统的现状与发展趋势综述[期刊论文]-现代制造技术与装备2008(4)

[3]唐公涛.尹升宝浅谈工业自动化仪表的发展趋势[期刊论文]-科技创业家 2011(4)

[4]周骆斌.冯冬芹.褚健工业自动化仪表的发展趋势[期刊论文]-电工技术杂志 2004(3)

[5]杜天旭.谢林柏. 仪器仪表的发展历程及趋势[期刊论文]-重庆文理学院学报（自然科学版）2009,28(4)

精密测量技术论文范文第7篇

关键词：卫星导航定位系统；BDS；学科发展

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）19-0059-02

一、引言

卫星导航与定位技术是利用各种用户终端接收由卫星导航定位系统播发的、并沿着视线方向传送的信号，对目标进行导航、定位和授时。将卫星导航与定位技术与传统的导航定位技术相比较可知，卫星导航与定位技术具有高时空分辨率、全天候、连续地提供导航、定位和定时的特点。经过几十年的发展，卫星导航与定位技术取得了巨大的进步，已经成为当今世界高技术群中对现代社会最具影响力的技术之一，并且已然渗透到国民经济的各个领域，应用于海上舰船、陆地车辆、航空与航天飞行器的导航，以及大地测量、石油勘探、精细农业、精密时间传递、地球与大气科学研究以及移动通信等多领域。未来卫星导航与定位技术将进入以保障地球系统环境安全、发展战略性新兴空间信息产业、探索地球系统的新阶段。

卫星导航与定位技术是事关国民经济社会发展、国家科技进步、国家安全等方面的综合技术领域，是国家科技实力与竞争力的重要标志之一[1]。世界主要军事大国以及经济体都竞相发展独立自主的全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System，GNSS），包括：美国的GPS（Global Positioning System）、俄罗斯的GLONASS（Global Navigation Satellite System），欧盟的GALILEO（Galileo Navigation Satellite System）以及中国的北斗卫星导航系统BDS（BeiDou Navigation Satellite System）。

当前，卫星导航与定位技术正在从单一的GPS时代转变为多星座并存兼容的GNSS新时代，卫星导航体系全球化和增强多模化；从以卫星导航为应用主体转变为PNT（定位、导航、授时）移动通信和Internet等信息载体融合的新阶段。BDS的逐步建成为我国卫星导航与定位技术的进一步发展提供了良好契机[2]。我国应该抓住这一机遇，大力推进卫星导航与定位学科的进一步发展，为培养大量高精尖专业技术人才，争夺卫星导航与定位的国际市场奠定良好基础。本文旨在调研国内外卫星导航与定位技术学科的发展现状，对国内外最具代表性的高校和研究机构进行了对比分析，为我国卫星导航与定位技术学科的发展提出若干建议。

二、卫星导航与定位技术学科发展

目前，国内研究卫星导航与定位技术的高校和机构主要包括：武汉大学、同济大学、中南大学、河海大学、山东科技大学、长安大学、上海天文台、中国测绘科学研究院和中国科学院测量与地球物理研究所等[3，4]。本文以武汉大学作为国内卫星导航与定位学科的研究代表。武汉大学卫星导航定位技术研究中心始建于1998年，以建设世界一流学科为目标，经过十余年的努力，在卫星导航及相关领域开展了广泛深入的研究，为我国自主卫星导航系统的新技术、新方法和新应用的发展做出了巨大贡献。

目前已建成亚洲唯一的国际IGS分析中心、国际IGS数据中心，全球连续监测评估系统（IGMAS）数据中心以及武汉大学北斗试验跟踪网。发表高水平SCI论文数量也与日俱增，包括《Journal of Geophysical Research》、《Journal of Geodesy》和《GPS Solution》等。每年培养卫星导航与定位的硕士研究生、博士研究生达到两百余人。为了实现世界一流学科建设的目标，需要以世界领先学科为标杆，通过与世界领先学科的对比与分析，找出本学科发展的优势和不足，明确发展定位。为此，我们深入调研了澳大利亚新南威尔士大学和美国麻省理工学院的测绘学科的发展动态，从人才培养、队伍建设、科学研究、国际交流、社会服务几个方面进行了全方位的对比分析。

（一）澳大利亚新南威尔士大学

澳大利亚新南威尔士大学（UNSW）测量与空间信息工程系成立于1960年，隶属于土木与环境工程学院，该学院在2012-2014年QS世界大学学科排名中位列前20。测量与空间信息工程系是世界一流的大地测量与卫星导航研究团队，是澳大利亚排名第一的地球观测研究机构。测量与空间信息工程系以GNSS卫星导航定位为主要研究方向，在卫星导航接收机设计和信号处理算法、组合导航、室内导航、遥感技术及应用等领域具有雄厚的实力。主要的研究方向包括：多GNSS系统导航定位、卫星接收机设计和信号处理算法、多传感器融合算法及应用、室内定位、大地测量参考框架、遥感技术与应用以及激光雷达测量等。该系现有1名教授，3名副教授和4名高级讲师，其中Rizos教授在2011年当选为国际大地测量学会（IAG）主席。为大地测量研究以及应用领域培养了大量优秀的人才，现有在读博士研究生33名。该系自1960年成立之日起，便与美国、德国、英国等著名大学、研究机构和产业部门建立了长期的、广泛的国际合作关系。2010年以来，共450余篇，其中SCI论文近200篇。培养了许多优秀的博士和硕士毕业生，获得了许多学生奖，同时毕业生受到用人单位的一致好评。导航定位领域的毕业生中，许多已经成为澳大利亚最多产、最有创新能力和最有影响力的研究人员。

（二）美国麻省理工学院（MIT）

美国麻省理工学院（MIT）大地测量与地球动力学系隶属于地球、大气和行星科学学院，该学院在地质、地球物理等领域有百余年的悠久历史。该系主要研究方向包括：卫星精密定位定轨理论、方法和软件、地壳形变监测、激光测高、地球内部构造等。现有研究和教学人员10人，为大地测量领域培养了大批优秀人才，很多已经成为了本学术领域的领军人物。大地测量与地球动力学系是世界著名GNSS高精度数据处理软件GAMIT的主要研发机构，过去二十余年GAMIT软件在卫星精密定轨定位、地壳形变监测、地球环境变化等领域得到了广泛的应用，并取得了大量的成果。上世纪90年代，以该系为依托建立了IGS分析中心（MIT），为IGS提供精密的GNSS产品，其产品质量长期位列各分析中心前茅，为推动GNSS技术在精密导航定位领域的应用做出了突出贡献。美国麻省理工学院的在GNSS数据分析方面研究处于世界领先水平。

与上述两个研究机构相对比可知，武汉大学在卫星导航定位研究方向方面，相对全面；在研究的深度方面，与澳大利亚新南威尔士大学水平相当，与美国麻省理工学院相比还有一些距离；从办学规模来看，武汉大学优势明显。因此，应该在需要巩固现有成绩的基础上，进一步提升国际影响力，建成具有世界一流水平的卫星导航定位技术的研发与创新平台。需要提高的方面包括如下四点：增加高端数量与质量，尤其是SCI检索论文；加强国际间的交流和合作，争取举办有影响力的大型国际会议；扩宽人才培养和就业渠道，为国际大地测量界输出更多高层次的优秀人才；增加国际学术机构和国际学术期刊的任职，掌握国际话语权。

三、结语

近二十年来，我国在卫星导航与定位学科取得了巨大的发展，一大批高校及研究设立了与该学科相关的一级博士点，培养了大批优秀的专业人才。但与国外著名高校和研究机构相比，在学科发展的深度和广度方面还存在着一定的差距。我国应紧抓北斗卫星导航系统建设的良好机遇，建设世界一流的卫星导航与定位学科。

参考文献：

[1]程鹏飞，杨元喜，李建成，孙汉荣，秘金钟.我国大地测量及卫星导航定位技术的新进展[J].测绘通报，2007，（02）：1-4.

[2]宁津生，王正涛，测绘学科发展综述[J].测绘科学，2006，（01）：9-15.

[3]杨军，曹冲，我国北斗卫星导航系统应用需求及效益分析[J].武汉大学学报（信息科学版），2004，（09）：775-778.

精密测量技术论文范文第8篇

实验室的科学研究总体上以适应世界科学技术发展和国国民经济中长期发展战略的需求为出发点，以探索精密测试技术及仪器学科领域的前沿科学技术问题为主，注重新兴交叉学科和综合技术的研究。主要研究方向包括：(1)激光及光电测试技术，(2)新型传感器及仪器自动化，(3)纳米测试及微型光机电集成技术及系统，(4)信息光学及光存储。

实验室清华大学实验区为了使学科发展均衡，特别是把深圳研究院的“光机电研究室”扩建为一个分室。调整后，清华大学精密测试技术与仪器国家重点实验室研究人员的年龄结构更加合理。目前实验区内共有研究人员96名。其中，有工程院院士1名、教授（研究员）31名、 副教授（高级工程师）35名，实验室专职技术管理人员5人（高级实验师3人）。

在2004年的科研项目中，清华实验区承担了国家“973”两个专题项目中的6个子课题；国家“863”课题9项；国家自然基金重点项目1项，面上项目19项：其中1项为国家杰出青年基金；省部重点科研项目6项；国际合作研究项目4个；重大国际合作研究1项。其科研成果年均获国家科技奖1～2项、省部级5～6项；2002到2004三年共获专利权129项。年均200多篇，2004年SCI收录54篇；2004年科研经费达到了3844余万。

原始创新 成绩斐然

清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室的科学研究注重应用基础研究，并以国家的实际需求为最终目标，实验室的许多研究是原创性的，并在实际应用中取得了一系列成果。

超高密度超快速光学体全息存储及相关识别技术研究取得进展

光学体全息存储具有存储密度高、并行传输、冗余度高、寻址速度快和具有关联寻址功能等诸多优点，是光存储研究中最重要的领域之一。实验室在超高密度超快速体全息存储机理、关键技术、小型化系统集成和应用等方面取得了突破性进展，使我国在这一领域的研究达到了国际先进水平。

该项技术的研究成果对于军用、医疗、金融、广播电视等领域大型数据库等数据存储、加密保存和快速传输，制导导弹武器的目标快速跟踪识别锁定等具有十分重要的实用意义。成果的部分相关技术已转为国防重点基金项目实施；该项技术的成功对于提高我国国防能力，保障国家和社会安全等方面研究具有重要意义。

新型微流体器件设计、加工、测试和应用研究成绩显著

新型的微流体系统技术是一个涉及微机械、流动控制和测试等多学科交叉的技术领域，微流体器件与系统在生化检测、医学和航天等领域有重要应用。该项研究是在 “集成微光机电系统”国家“973”项目等的研究基础上完成的，成功实现“微流动机理和技术基础器件和系统设计微制造技术微测试技术应用研究”的微流体技术平台。突破了几个关键技术，研制出了多种关键微器件和应用系统，如：高灵敏度的微量流体控制的微泵和微阀器件及其测试技术、阵列微喷和微推进器系统及其测试技术、生物微量采样和分析芯片的微型仪器技术等。该项技术的研究已经协助创建了两个高科技企业，已有正在发展的产业和应用；以微流体技术平台作为微流体系统开发的基础，将会衍生更多经济和社会效益大的技术和产品。

双频激光理论、现象、器件和在精密计量中的应用研究实现突破

这是一项经长期研究获得的较系统、完整的成果之一：从原理提出，到新器件的研制，再到这些新器件的新特性（效应）的观察发现，然后又利用这些发现创造出新的传感器。在长期的研究中，实验室发现了两个偏振激光模的在腔调谐中的相互竞争（抑制）效应和HeNe激光器和半导体激光器的回馈自混合纳米干涉条纹。首次研究成了以下激光器和测量仪器：应力双折射产生激光频率分裂及双折射双频激光器， 可获得40MHz以上的频差；研制成塞曼-双折射双频激光器，可以产生1 MHz到几百MHz的频率差；成功地将一支普通氦氖激光器“演变”成一个可判向的测量位移的激光器“激光器纳米测尺”；研究成功了激光频率分裂波片测量仪；双折射外腔回馈波片测量仪和激光器偏振、纵模、纵模分裂和模竞争教学实验系统等系列产品。

近年来，精密测试技术与仪器国家重点实验室清华大学实验区也是一系列重大奖项的获得者。2002年，由陆达，潘龙法等完成的“电影数字制作系统及应用研究开发”获得国家科技进步二等奖；2003年，由冯冠平、朱惠忠、刘岩、董永贵等主持完成的“石英数字式力传感器及系列全数字化电子衡器的研究与产业化”获得国家发明二等奖。由叶声华，殷纯永等主持完成的“几何量计量仪器现场校准方法和装置”和由周兆英，朱荣，王晓浩 , 熊沈蜀完成的“MEMS的载体测控系统及其关键技术研究”则分别荣获2004年和2005年的国家发明二等奖。

在省部级科技奖方面，精密测试技术与仪器国家重点实验室清华大学实验区也是建树颇丰。由周兆英、叶雄英、王晓浩等主持完成的“新型微流体器件、结构加工和相关应用研究”获得了2003年度教育部技术发明一等奖；由金国藩、何庆声、曹良才等主持完成的“超高密度超快速光学体全息存储及相关识别技术研究”和由徐端颐，潘龙法等主持完成的“高密度光盘存储技术”则同时获得2005年度教育部技术发明一等奖。

志在一流 勇攀高峰

精密测试技术与仪器国家重点实验室清华大学实验区的学术带头人是金国藩教授。金教授是博士导师，中国工程院院士、教育部科技委副主任，世界光学学会副主席、亚太地区仪器与控制学会主席，美国光学学会（OSA）和国际光学工程学会(SPIE)资深会员。曾任国家自然科学基金委副主任、中国光学学会副主席、中国仪器仪表学会副主席、清华大学精密仪器系主任、机械学院院长等职。自上世纪60年代起从事光学工程研究，是我国光学领域的知名学者，曾主持几十项重大重点科研项目，是我国光学信息存储、信息光学和二元光学的开创人与奠基人，曾获得全国科学大会奖、中国工程院中国工程奖、国家科技进步三等奖，国家教委科技进步一等奖、二等奖、三等奖和第四届国家图书奖提名奖及全国优秀科技图书奖暨科技进步奖（科技著作）二等奖、北京市科技进步一等奖等多个奖项，在国内外220余篇，培养博士研究生40余名，硕士研究生60余名。

实验室主任张书练教授是SPIE, OSA,COS会员，中国计量测试学会理事，中国计量测试委员会副主任，中国宇航学会光电技术专业委员会副主任，中国光学学会光电子专业委员会常务委员。主持了国家攻关、国家自然科学基金项目等32项科学研究项目。目前已180余篇，其中被SCI收录50余篇。持有专利30余项。作为第一完成人获国家教委科技进步（甲类）一等奖、北京科技进步（发明）二等奖各1项。获横山亮次，梅贻琦优秀论文奖3项。出版专著1部，教科书1部。两次任国际学术会议专题合作主席，编辑SPIE国际会议论文集一部。张教授最具代表性的学术贡献在专著《正交偏振激光原理》中进行了详细的介绍。

精密测量技术论文范文第9篇

仅仅两个月后，5月25日，经过重重选拔和激烈竞争，蒋向前又获得2006年英国亚洲女性杰出成就奖(The AWA Lloyds TSBAward-Outstanding AchievementAward OfAsianWomen)，成为获得该奖的第一位华人女性。面对鲜花和掌声，蒋向前却相当平静，谦虚地把荣誉归功于大家。

零的起点

上个世纪50年代中期，蒋向前出生于一个书香世家，父亲是医药领域的著名专家。良好的家庭氛围，使得她从小就受到了追求真知的熏陶。然而“”期间，由于所谓“家庭成分”的影响，成绩优秀的她于1970年初中毕业后不得不中止学业，进入工厂当学徒工。在蒋向前人生最迷惘的时刻，父亲对事业执着追求的精神深深地影响了她。

在“”期间，父亲被打成“反革命”十几年，又下放到农村进行劳动改造，在极其艰苦的环境下，父亲在田间炕头，不分昼夜、孜孜不倦地研究，编写完成了日、英、汉医药词汇字典。

这使得少年时代的蒋向前没有任凭命运的摆布，她坚信“天生我才必有用”。她在担任装配工、描图员的同时，利用业余时间，主要依靠自学，坚持读完了夜校、职大以及工程师进修大学的全部课程。她虽然没有大学毕业文凭，却结合生产实际，设计完成了几项技术创新，因而于上个世纪80年代中期，被工厂晋升为工程师。近20年的工厂实际工作经历为她后来的科蒋向前(中)获英国亚洲女性杰出成就奖。研工作积累了宝贵的实践经验，使她形成了一种有效的把理论与实际相结合的思维方式。

1989年2月，蒋向前出席了全国高校互换性与测量技术研究会(全互会)在上海同济大学召开的年会，宣读了她的一篇关于综合量规检测的论文。在这次年会上，她得到了全互会理事长、清华大学梁晋文教授和吉林工业大学许金钊教授等的鼓励与启发，决定进大学深造。1990年，没有读过正式高中和大学的她以同等学历报考华中科技大学(原华中理工大学)机械学院的硕士研究生，以高分被录取，师从标准计量专家李柱教授。导师看重她坚实的自学能力、丰富的实践经验和顽强的进取精神，给予她当时极寓挑战性的前沿研究课题一一国家自然科学基金项目“任意曲面表面粗糙度测量方法研究”。课题申请的原有研究方案是通过改进已研制成功的电感传感器系统，解决当时测量曲面表面粗糙度的工程需要。她通过理论分析与实验，抛开原有的思路，提出了“柱面全息衍射光栅”新型传感器的方案，为从根本上解决这个关键工程难题提供了一种先进的测试分析手段。她的开题报告获得全体评委好评，一致同意她直攻博士研究生。

1991年，时任国家自然科学基金委巡视专家的雷源忠教授和陈栋豪主任在华中理工大学视察时，意外地发现蒋向前所做实验方案与申请书原方案大相径庭，立刻提出了质疑，当他们听完她的陈述后，却不禁抚掌称赞：原定实验方案由于采用一般方法扩大量程，没有太多创新而新的实验方案针对传统仪器存在的问题，提出解决传统位移传感器大量程与高精度不可兼得的难题，而且具有信噪比高和抗干扰能力强的优点，在理论与实践两方面都有突破性创新。两位专家当即同意追加经费，进行整套新型测量系统的研究，仅仅两周后，这笔经费就到帐了。有了充分的资金保障和课题组强有力的支持，蒋向前更加信心百倍，经过夜以继日地反复实验，新型传感器终于研制成功，而整个测量分析系统也于1994年3月通过了由国家自然科学基金委员会组织的成果鉴定。以该项研究成果为基础，蒋向前的博士学位论文《曲面表面形貌检测理论与方法的研究》于1999年获首届“全国优秀博士学位论文”奖。正如华中理工大学师汉民教授对论文的评语所言：“有关检测技术方面的博士论文多矣，但能提出新的检测原理者，鲜见”。十多年后的今天，以类似方案为基础的表面测量仪，已占领了绝大部分触针量仪的市场。

蒋向前的科研成果同时得到了国外同行的关注和充分肯定，1995年12月，她获得英国皇家科学院资助，到英国伦敦城市大学做博士后研究工作。1996年5月，受英国伯明翰大学的邀请并被聘任为欧洲计量“中心”高级研究员，同年被聘为华中理工大学副教授。1997年11月，她随“中心”迁移至英国哈德斯菲尔德大学精密技术中心。1999年12月，蒋向前被聘为教育部“长江学者奖励计划”特聘教授，同时担任华中理工大学博士生导师。

就常规学历对比而言，蒋向前可以说是以5年的时间完成了高中3年、大学本科4年、硕士研究生3年、博士研究生3年等总共13年的正规学历教育。

干就要干出点名堂来

在同事和同行们眼中，蒋向前是一个追求完美的人。一项科研，无论进行到什么程度，或者看上去多么好，她总是思考着如何从不同的角度，用不同的方法去完善它。所提交的每一篇论文，她总是翻来覆去修改很多遍，力求不出现任何漏洞和不实之处。

在工程表面计量领域，传统的高斯、相位修正滤波法等已被广泛应用，也经受了理论和实践的检验，但其缺点是会导致传输特性的畸变现象。为了解决这个难题，蒋向前提出了第一代表面线性相移小波滤波。但是作为一个后来者，她的方案受到了很多人的质疑，其中包括著名专家怀特豪斯(D．J．Whitehouse)教授。怀特豪斯教授是表面计量方面的权威，出版了堪称表面计量“圣经”的《表面度量衡手册》(《HandbookOfSurfaceMetrology》)，以治学严谨而著名。为了证明自己的方法，蒋向前从理论和实际两个方面出发。一方面，进行详细的文献调研，在充分总结和分析前人的科研成果的基础上，进行严密的理论推导；另一方面，设计严谨和详细的实验分析，研制成功了新型的表面形貌小波法频谱分析系统。功夫不负有心人，在实验成果面前，她提出的第一和第二代表面线性相移小波滤波理论和方法得到了怀特豪斯教授等国外权威专家的肯定，研究成果分别发表在英国工程院杂志和英国皇家科学院杂志上，有关理论和方法也被集成于ISO三维表面粗糙度国际标准中。在目睹蒋向前严谨的治学态度和在表面计量方面的开创性研究后，怀特豪斯教授主动提出，志愿致力于指导精密技术中心的研究发展。

除了在英国开展科研工作以外，2000年以

来，蒋向前承担了中国国家杰出青年科学基金、科技部重大技术标准专项基金、教育部重大基础研究基金等项科研任务，2006年4月又当选为全国高校互换性与测量技术研究会理事长，她经常往返于中英之间，参加国际。国内学术会议、编写教材、指导研究生，进行合作科研。

从2000年到2005年，蒋向前以中国代表的身份先后出席了国际标准组织ISO／TC 213在法国、英国、西班牙、美国、墨西哥和波兰召开的八次全体会议，作为中国代表，参与了五项国际标准的研究制定工作。在2003年1月召开的国际标准组织ISO／TC213第14次会议上，她更被委任为“标准软件和软件量规”及“高斯滤波器”等三项国际标准研究制定的项目负责人。

蒋向前所走的每一步，所做过的每一项工作，无一不是倾尽全力完成的，也无一不得到同事和同行的肯定和钦佩。用她自己的话说，就是：“不干就不干，干就要干出点名堂来”。

科研上的导师生活中的朋友

作为“长江学者”和大学教授的蒋向前，不但一点架子都没有，反而经常鼓励和提醒她的同事和学生们Arguewithme!(跟我争论)。她相信．理越辩越明，只有展开了充分的讨论、溯源和再讨论后，才能看清事物的本质，才能发现和创造新事物。在她的带领下，研究中心逐渐形成了平等讨论的科研氛围。有好几次，在讨论实验方案的时候，有个同事跟她各执己见，谁都不肯让步，两人争得面红耳赤，甚至跺脚拍桌子，在外人看来不知道谁是中心的老板。但她一点都不生气。

无论走到哪里，蒋向前总是保持着平易近人的微笑。在同事和学生们眼里，她不但是哈德斯菲尔德大学精密技术中心的领导，也是大家的朋友。她经常以自己的切身体会勉励大家说做博士和研究员时期对一个人确立自己的学术方向影响巨大，这段时间精力充沛，家庭负担不重，同时也不用为科研资金问题分心，世界上许多伟大的科学家都是在这个时期做出重大发现和创造的。我们若能充分把握这段来之不易的机会努力工作，也一定会有所建树的。在她的带领下，中心逐渐形成了浓厚的科研气氛。

蒋向前不但关心大家的科研，也关心大家的生活和健康。精密计量中心有一半的博士生和研究员来自国内各大名校，包括清华大学、天津大学、中国科技大学等，更有一些已经学成归国工作。他们的年龄差别也比较大，每个人的情况也不同。为了给大家创造良好的工作环境，她经常关心大家的生活状况，为大家排忧解难，叮嘱大家要经常锻炼身体。她的一名博士生工作特别勤奋，为了做好实验，常常整日都在实验室工作。蒋向前知道后一再嘱咐他要劳逸结合，注意休息。

如今，面对诸多的荣誉和赞美，蒋向前一刻也没有停止前进。她真诚地说：“一切又回到了零点，同样也是新的起点。只要不放弃希望，再困难的目标都能实现!”

精密测量技术论文范文第10篇

论文摘要：介绍了一种在玻璃基板上切割v型槽并对v型槽纤芯距进行高精度测量的光纤偏振光干涉仪，该系统包括光源、偏振器、偏振控制器、波片、自聚焦透镜和探测器组成，并对这种光纤传感器原理进行分析。其理论上其测量精度可达到0.01nm，很好地解决了实际生产中高精度的非接触在线检测，并满足了光通信行业对v型槽纤芯距的实际要求。

引言

在光通信纤维阵列用玻璃基板上刻高精度v型槽（通用型槽间距即纤芯距为127±0.5um和250±0.5um）的关键技术被日韩等少数国家垄断，国内使用的光纤阵列用v型槽基板均需要依靠进口，价格昂贵，严重制约了我国光纤到户（ftth）工程的进程。而光通信纤维阵列用v型槽基板是光纤到户工程中必不可少的光器件，主要用于对光纤精确定位生产各种衔接光纤干线与家用光纤之间的信号传输的光器件。

日本在光通信纤维阵列用v型槽基板的加工设备开发上起步较早，也具有较为成熟的技术方案。目前，日本等国家生产光通信纤维阵列用v型基板全部采用高精度的专用切割机，而此类设备日本等发达国家对我国实施禁运，国内部分 企业 与机构也曾尝试对此方面进行研究，皆因为技术难度较高，而最终以失败告终，因此在国内尚属于空白。

在先进的生产制造过程中，非接触的在线检测发挥着越来越重要的作用。在线检测的对象在被测过程中是不断变化着的，因此对检测传感器不仅要求其精度高、稳定可靠、有良好的动态性能、能对快速信号实时响应监控，而且一般要非接触式测量，并便于安装。

本文提出一种新型的光纤偏振光干涉仪，它将偏振光干涉技术和光纤传感技术相结合，能对玻璃基板v型槽的纤芯距进行高精度的在线检测的非接触测量。

1、实验原理设计

即

该线偏振光 的偏振方向与x轴夹角为 。

（1）

被测物 位移 变化一个波长 则合成光 的偏振方向转动了 角。因此，通过检测出偏振方向角 ，即可得到位移 。所以，可将干涉仪的位移测量精度，由一般检测干涉条纹的位相细分转变为检测偏振光的偏振方向角的角度细分；而检测角度细分要比检测位相细分精度高，从而可得到较高的测量精度。

由式(1) 可得位移 的变化量 。如 ，当角度检测精度 时，则可测得位移精度 ；而当 时，则 ，因此光纤偏振光干涉仪可以具有很高的灵敏度和精度。

2、 测量实例及结果

本项目结合光学精密测量技术实现通用切割机主轴的精确定位，通过设计稳定的工作平台，选用硬度合适的刀具，选择最佳的切削参数，完成v形槽的亚微米超精密机械加工，尽可能减少由于机械方面引起的切割误差。

实际切割原理如图2所示，在实际中，算机通过控制偏振角度 的值来控制刀移动的位置来实行对玻璃基板上对v槽纤芯距的切割。实际切割的产品如图3所示。该图是8通道纤芯距为250um的v型槽的放大图。

如图4是 计算 机显示屏显示的控制情况。从图可以看出，该系统可以很好地监控实际加工情况。

3、 结论

本项目开发出具有独立知识产权的基于迈克尔逊干涉仪实时测量监控系统。该系统已经用于玻璃基板v型槽加工的实时检测中，有效地保证的光通信用玻璃基板v型槽的精度要求，并在国内率先批量生产出高良率的光纤通信用玻璃基板v型槽，有利于推动我国光纤到户工程。

参考 文献

[1]胡永明. 全保偏光纤迈克尔逊干涉仪[j]。 中国 激光,1997 ,24 (10) :892 - 894

[2] olsson b e , karlsson m , andrekson p a. polarization mode dispersion measurement using a sagnac interferome ter and a comparison with the fixed analyzer method [j] .ieee photo. tech. lett. , 1998, 10 (7): 997 - 999