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：隨著科技的飛速發展，機動車技術也在進行改革創新，其行駛安全問題則為重中之重。為嚴格把控機動車行駛安全問題，很多交通道路安裝了機動車激光測速儀[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行評定，為檢定激光測速儀提供參考。

關鍵詞：計量學;激光;速度;測量不確定度

1 概述

隨著我國經濟的不斷發展，車輛數量也在急劇增長。交通安全成為越來越重要的一項，也涉及每一個人，無論是司機乘客，或是行人。機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測機動車行駛速度[3]，其準確與否至關重要。

本文依據JJG1074-2012《機動車激光測速儀》檢定規程，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）作為標準器。

2 測量數學模型

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，示值誤差不應超過（-4～0）km/h。數學模型如下：

由上式可得，合成標準不確定度：

3 標準不確定度評定

3.1 被檢激光測速儀測量重復性引入的標準不確定度分量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，等精度重復測量10次。測量數據分別為99、100、99、100、99、98、99、100、99、98，則平均值v-=99.1km/h。

單次測量實驗標準差：

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果，故：

3.2 被檢激光測速儀數顯量化誤差引入的標準不確定度分量u2（v-）

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

被檢激光測速儀示值重復性引入的不確定度分量和數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準不確定度分量u（v0）

模擬檢定裝置的擴展不確定度為U=0.3km/h，k=2，所以：

4 合成標準不確定度評定

標準不確定度分量匯總下表所示。

合成標準不確定度為：

5 擴展不確定度評定

取k=2，則擴展不確定度為：U=k·uc（Δv）=1.0 km/h

6 結語

激光測速儀用于監測機動車行駛速度，涉及行駛安全，關乎駕駛員和行人安危，其合格與否至關重要。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：

[1]張小躍，林志立.基于單波束激光測速儀的慣組在線標定技術（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測系統優化[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.機動車激光測速儀校準技術的研究[J].計量學報，2008（04）：339-343.

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

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