问题概述：

问题描述

面对国防军工领域与工业领域对动态参数提出的参数更全、范围更宽、精度更高的测量需求，复杂的工业现场动态测量如何通过动态校准及分析处理实现量值可可靠溯源、误差可合理评估、精度可有效提高是一个国际性的工程技术难题。

问题背景

随着我国武器装备研制从仿制为主转向以自主创新为主，以及一些先进的新型武器装备的研制，装备及其成附件的大量性能与可靠性需要通过自主设计分析和试验，装备智能化发展对运行中的反馈控制也提出更高要求。在这些试验中需要进行大量关键热力参数的动态测量，这些参数往往比静态参数更能反映事物的本质与细节，越来越受到重视，其中包括：1）一些以前试验中不测的动态量，但新装备新设计以及对性能的深入研究分析需要进行测量，如内埋式导弹弹射发射多分量动态力、风洞试验动态湿度监测、发动机燃烧室温度与压力等动态参数；3）一些动态参数在新装备及改进装备试验中测量范围要求更宽，如动态压力测量需求从中频中低压扩展到真空微小动态压力以及高频脉动压力测量；4）还有大量以前进行了测量的动态参数对精度要求不高，现在由于自主研制分析需要数据准确性明显提高，如各种装备结构振动监测，发动机进气道压力与温度畸变等；5）的大多是静态参数，但现在越来越多的动态参数用于装备运行监测或控制，如空中加油输油管对接动态力、装备状态监测动态应变等等。

在民用技术领域，如高铁、汽车、桥梁、医学等，也有越来越多的动态参数需要进行高精度测量。

但由于动态测量的复杂性，工程动态参数的高精度测量尤为困难：

被测量非常复杂，动态量可能叠加在非常宽范围的静态量之上，动态时域波形和频域成分非常复杂，被测动态量所依附的介质或材料各种各样，机械量所在结构往往复杂而各不相同。

测量环境非常复杂，发动机与兵器装备等的试验中被测介质或结构材料以及测量仪器常处在非常复杂的环境中，如高温高压环境在各种发动机试验中非常常见，高温高压高冲击在爆炸试验中非常常见，这些环境可能是稳定的也可是也是动态变化的。

测量仪器特性也非常复杂，传感器/测量系统低阶动态模型和线性的简化对于高精度测量可能已经不能满足要求，环境量、干扰量以及多分量参量的耦合使测量系统往往成为多输入系统，测量系统与现场对象与机构等的组合可能使实际动态特性明显改变。

面对这些复杂的动态测量，现在基于有限的实验室动态校准往往只能对现场动态测量系统的局部进行定性评价或有限条件下的定量评价，结果是无法用于现场动态测量系统计量性能以及测量误差的完整评价，更不能有效用于动态测量误差的补偿修正。需要从动态计量标准、动态测量系统特性机理分析、基于校准数据的动态测量建模、动态补偿修正及测量不确定度分析方法等全链条研究高精度动态测量方法及技术。

最新进展

从上世纪动态测量技术最初发展至今，国内外研究人员一直没有放弃过对工程动态测量进行建模分析以及补偿修正，并在特定的试验测试中取得一定的效果，但没有对动态测量复杂性进行足够的考虑并缺少相应的可靠溯源的动态计量标准以及足够的理论方法支撑，相关方法与技术适用性与效果非常有限。许多的研究也仅仅停留在实验室阶段。

欧洲近年来对质量引出量（动态压力、动态力、动态扭矩）、三轴振动、多分量力的可溯源动态标准进行了大量研究，走在世界的最前沿。欧洲国家计量机构联合传感器生产商和使用单位以EUROMET为平台进行了以参数辨识为主的建模技术以及蒙特卡罗、贝叶斯等动态测量不确定度分析方法研究，正在对加速度计、压力传感器、力传感器、扭矩传感器等进行了系统动力学分析与参数辨识的建模技术研究，目标是形成统一的方法和软件。

关键难题

环境参数敏感机理与数学模型分析方法

复杂模型参数试验与辨识方法

纯数据建模中的干扰辨别与分离方法

动态测量实时补偿方法及其仪器化技术

动态测量模型参数测量不确定度与传递分析方法

重要意义：

完善动态测量理论方法体系，形成测量系统动态建模方法、动态测量补偿修正方法以及动态测量误差传递分析与评价方法，引领动态测量与动态校准技术发展方向，指导动态测量在工程中的应用，支撑航空、航天以及高铁等高端装备研制试验。