船載水陸一體化點(diǎn)云測距系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范-編制說明

JJFXXX—XXXX1一、任務(wù)來源根據(jù)國家市場監(jiān)督管理總局文件《市場監(jiān)管總局江省水利河口研究院（浙江省海洋規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院）體化點(diǎn)云測距系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范》國家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范起草表1規(guī)程主要起草人及其主要工作序號(hào)姓名單位職務(wù)/職稱主要工作內(nèi)容1孫月文浙江省水利河口研究院（浙江省海洋規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院）工程師確定船載水陸一體化點(diǎn)云測距系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)，規(guī)范材料編制。2陽凡林山東科技大學(xué)副校長/教授規(guī)范形式和規(guī)范內(nèi)容審核。3段文義浙江省水利河口研究院（浙江省海洋規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院）主任/正高規(guī)范形式和技術(shù)內(nèi)容審核。4柳義成交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所工程師負(fù)責(zé)規(guī)范所用儀器設(shè)備裝置的量值溯源5石波山東科技大學(xué)副教授船載水陸一體化點(diǎn)云測距系統(tǒng)各傳感器外方位確定。6金國棟杭州市水庫管理服務(wù)中心主任/副高負(fù)責(zé)船載水陸一體化點(diǎn)云測距系統(tǒng)試驗(yàn)場地維護(hù)，協(xié)助室外試驗(yàn)的正常開展。7衛(wèi)進(jìn)進(jìn)浙江省水利河口研究院（浙江省海洋規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院）助理工程師系統(tǒng)校準(zhǔn)試驗(yàn)2二、制定背景一體綜合測量系統(tǒng)，通常將多波束測深深系統(tǒng)、三維激光掃描儀和定位設(shè)備、程度上反映本國科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的實(shí)際狀況和能涉及核心技術(shù)，國內(nèi)外有關(guān)船載水陸一體化點(diǎn)云測距系統(tǒng)公開的資料較少，下21世紀(jì)初,美國、英國、新西蘭等多個(gè)國家開始了集成三維激光掃描儀3碼頭、橋梁、海島礁等水陸結(jié)合部的基礎(chǔ)地理信息采集,驗(yàn)證了水下與陸地地形無縫拼接測量的可行性,成果達(dá)到了最新2010年,美國GeosolutionsiLinks公司推出一款商業(yè)便攜式多波束激光雷掃描儀,均可根據(jù)不同的應(yīng)用需求和應(yīng)用目的,進(jìn)行船載水陸一體化點(diǎn)云測距系器相對(duì)空間位置的精準(zhǔn)確定是影響最終數(shù)據(jù)成果質(zhì)量的一問題,通過分析兩測線的測量數(shù)據(jù)求解了激光掃描儀或多波束測深儀相對(duì)于2009年起,山東科技大學(xué)開始對(duì)船載多傳感器綜合測量系統(tǒng)進(jìn)行理論研究,2015年,青島秀山移動(dòng)測量有限公司推出船載水陸一體測量Vsurs-W系統(tǒng)及其年,國家海洋局第一海洋研究所引進(jìn)了國外水上水下一體化測量系統(tǒng),并將該系統(tǒng)成功應(yīng)用于海島測繪;2012年,廣州中海達(dá)衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)股份有限公司(中海達(dá))研制出iScan一體化移動(dòng)測量系統(tǒng)，之后升級(jí)為iAqua系統(tǒng);2016年,北京海卓同創(chuàng)科技有限公司發(fā)明了一體化多波束測深裝置;2016年浙江省河海測進(jìn)行了驗(yàn)證,并探討了系統(tǒng)的應(yīng)用前景。因整個(gè)系統(tǒng)價(jià)格昂貴目前國內(nèi)大多以裝船載水陸一體化點(diǎn)云測距系統(tǒng),其中,中水珠江規(guī)劃勘測設(shè)計(jì)有限公司組裝的系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)證點(diǎn)位中誤差可達(dá)0.281m,陸地高程中誤差為0.252m,水下地形高4激光掃描儀，擁有國家計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF1406-2013《地面激光掃描儀校準(zhǔn)規(guī)量存在較大隱患。另一方面，每個(gè)產(chǎn)品的市場應(yīng)用都是隨著計(jì)量工作開始的，方法，嚴(yán)重制約著該行業(yè)的發(fā)展。制定船載水陸一體化或方法，開展相應(yīng)的測試試驗(yàn)，建立溯源體系云測距系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范和校準(zhǔn)方法，為船載水陸及數(shù)據(jù)質(zhì)量提供保障，以指導(dǎo)該設(shè)備的檢定校測量結(jié)果的質(zhì)量進(jìn)行控制，急需船載水陸一體化點(diǎn)5三、編制過程項(xiàng)目是由浙江省水利河口研究院（浙江省海洋規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院）結(jié)合船載員會(huì)歸口管理，并對(duì)國內(nèi)市場上的船載水陸一體化點(diǎn)云測距系統(tǒng)進(jìn)行重新梳理，形成船載水陸一體化點(diǎn)云測距系統(tǒng)國家規(guī)范的編制，在理論分析及試驗(yàn)驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，科學(xué)規(guī)定船載水陸一體化相關(guān)計(jì)量技術(shù)指標(biāo)和校準(zhǔn)方法充分考慮JT/T1154-2017多波束測深170-2020水運(yùn)工程姿態(tài)測量儀、JJG(交通)122-2015水運(yùn)工程聲速剖面儀、HY/T0350-2023船載海陸地形地貌一體化調(diào)查技術(shù)要求規(guī)范的編制應(yīng)充分考慮國內(nèi)市場大多數(shù)儀器設(shè)備的校準(zhǔn)需求，對(duì)國產(chǎn)設(shè)備范》起草小組組建成立并開始進(jìn)行校準(zhǔn)規(guī)范的編制。船載水陸一體化點(diǎn)云測距系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)研，匯總分析國云測距系統(tǒng)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程規(guī)范等，根據(jù)我國目前船統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用情況與特點(diǎn)，結(jié)合船載水陸一體化點(diǎn)云6經(jīng)過起草小組多次討論，并經(jīng)多次試驗(yàn)論證后，于202四、編制依據(jù)1059.1-2012《測量不確定度評(píng)定與表示》和JJF1071-2010《國家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》為基礎(chǔ)型系列規(guī)范進(jìn)行制定。并在編寫中參考了以下有關(guān)文件：JJF1406—2013地面激光掃描儀校準(zhǔn)規(guī)范JJG741-2022標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺JJG100-2003全站型電子速測儀JJG741—2022標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺HY/T0350-2023船載海陸地形地貌一體化調(diào)查技術(shù)要求五、主要技術(shù)內(nèi)容的論據(jù)距系統(tǒng)校準(zhǔn)評(píng)定示例。JJFXXX—XXXX7規(guī)范適用于船載水陸一體化點(diǎn)云測距系統(tǒng)的校準(zhǔn)。規(guī)范中對(duì)所用引用的文件進(jìn)行了說明，并規(guī)定注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規(guī)范。而“空間相對(duì)距離”和“一致性”則直接給出了定義。主要對(duì)船載水陸一體化點(diǎn)云測距系統(tǒng)的組成和用途等方面進(jìn)行了簡要概述，并給出了船載水陸一體化點(diǎn)云測距系統(tǒng)的構(gòu)成及示意圖。船載水陸一體化點(diǎn)云測距系統(tǒng)是通過集成多傳感器的先進(jìn)測量系統(tǒng)，由于各傳感器在集成時(shí)存在安裝偏差檢校不準(zhǔn)確以及各傳感器的誤差，易造成同一目標(biāo)物水上部分與水下部分點(diǎn)云拼接存在水平和垂直方向上的錯(cuò)位。對(duì)于各傳感器已有相應(yīng)的校準(zhǔn)規(guī)范或檢定規(guī)程，因此規(guī)范針對(duì)整個(gè)系統(tǒng)提出了空間相對(duì)距離和一致性的計(jì)量特性，用于評(píng)估整個(gè)系統(tǒng)所測數(shù)據(jù)質(zhì)量情況。此外，針對(duì)計(jì)量特性規(guī)范給出了示值誤差的要求，并明確示值誤差要求不作為儀器設(shè)備合格判定的依據(jù)。計(jì)量性能的提出主要依據(jù)多種國內(nèi)外現(xiàn)有產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)、參考標(biāo)準(zhǔn)、征求意見、專家咨詢、試驗(yàn)結(jié)果以及相關(guān)實(shí)踐，并結(jié)合了目前水運(yùn)工程應(yīng)用需求和實(shí)際測量水平以及國內(nèi)自主研發(fā)產(chǎn)品的技術(shù)水平。校準(zhǔn)條件包括校準(zhǔn)時(shí)的環(huán)境條件以、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器和輔助設(shè)備，JJFXXX—XXXX8規(guī)范中對(duì)校準(zhǔn)條件進(jìn)行規(guī)定。因船載水陸一體化點(diǎn)云測距系統(tǒng)受空氣環(huán)境和水環(huán)境的影響，因此規(guī)范將檢定環(huán)境分水上環(huán)境和水下環(huán)境，分別對(duì)水上和水下環(huán)境進(jìn)行規(guī)定，校準(zhǔn)環(huán)境的編制主要依據(jù)《水文儀器基本環(huán)境檢定條件及方法》（GB/T9359-2016）起草。站儀和鋼卷尺可以溯源至浙江省計(jì)量科學(xué)研究院；而球棒為研發(fā)的特定裝置，包含球型靶標(biāo)和連接桿。表面應(yīng)漫反射，無投射型靶標(biāo)（推薦選用表面噴砂處理的不銹鋼制量科學(xué)研究院，連接桿的長度可通過鋼卷尺直接測量獲得，對(duì)于連要求，則在設(shè)備加工的過程中應(yīng)滿足要求，對(duì)與其準(zhǔn)確度可通過已溯源的工業(yè)測量系統(tǒng)測量獲得，或直接送至浙江省計(jì)量科學(xué)研究院進(jìn)行量值溯源。9對(duì)輔助設(shè)備做出的要求，主要是為滿足船載水陸一體化點(diǎn)云測距系統(tǒng)校準(zhǔn)工作的開展。規(guī)范中給出了校準(zhǔn)項(xiàng)目名稱，包括空間相對(duì)距離和一致性?？臻g相對(duì)距離主要衡量船載水陸一體化點(diǎn)云測距系統(tǒng)水上或水下部分所測成果準(zhǔn)確度，而一致性主要衡量船載水陸一體化點(diǎn)云測距系統(tǒng)水上部分所測成果與水下部分所測成果的拼接情況。法和要求，保持球棒鉛錘，各球棒的間距互不相等且水上球型靶標(biāo)球心不共線，水上球型靶標(biāo)球心不在同一高度且距離水面高度不小水陸一體化點(diǎn)云測距系統(tǒng)的空間相對(duì)距離和一致性的準(zhǔn)確度情況。校準(zhǔn)前的準(zhǔn)備工作包括兩部分內(nèi)容：一是校準(zhǔn)裝置的安裝，對(duì)在獲得標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)規(guī)范規(guī)定采用任意設(shè)站，以測站坐標(biāo)系為基準(zhǔn)，不在對(duì)所用的地理坐標(biāo)系做出要求。二是對(duì)被校準(zhǔn)設(shè)備在校準(zhǔn)前應(yīng)保證儀器設(shè)備的正常工作所進(jìn)行的準(zhǔn)備工作。123空間相對(duì)距離示值誤差和一致性示值誤差使用船載水陸一體化點(diǎn)云測距系統(tǒng)對(duì)球棒進(jìn)行測量然后計(jì)算獲得。規(guī)范中，明確了在校準(zhǔn)前應(yīng)對(duì)船載水陸一體化點(diǎn)云測距系統(tǒng)進(jìn)行必要的準(zhǔn)備工作，包括各傳感器的檢查、預(yù)熱，確保被檢設(shè)備能夠正常工作。一方面，由于船載水陸一體化點(diǎn)云測距系統(tǒng)的性能受各傳感器安裝偏差的影響，有必要在校準(zhǔn)前對(duì)各傳感器的安裝偏差進(jìn)行檢校，規(guī)范在附錄水陸一體化點(diǎn)云測距系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與處理工作較為復(fù)雜，限于規(guī)范篇幅，規(guī)范中不在對(duì)數(shù)據(jù)采集和處理的詳細(xì)過程進(jìn)行規(guī)定，只給出了所參照的規(guī)范，并要求形成水上和水下點(diǎn)云成果。此外，由于被檢系統(tǒng)的空間相對(duì)距離和一致性與校準(zhǔn)裝置的距定以確保數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量。最后，為獲取被檢設(shè)備的空間相對(duì)距離和一致性的示值，規(guī)范詳細(xì)的計(jì)算公式。依據(jù)JJF1071-2010《國家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》要求對(duì)校準(zhǔn)結(jié)果中的校準(zhǔn)證書信息進(jìn)行了規(guī)定。由于復(fù)校時(shí)間間隔的長短是由船載水陸一體化點(diǎn)云測距系統(tǒng)的使用情況、使用者等諸因素所決定的，因此，建議送校單位可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時(shí)間間隔。六、不確定度評(píng)定規(guī)范中對(duì)船載水陸一體化點(diǎn)云測距系統(tǒng)空間相對(duì)距離的校準(zhǔn)結(jié)點(diǎn)云測距系統(tǒng)不確定度評(píng)定示例》。七、其他說明1、