《计测技术》2026年第4期文章推介

王超^1，2，梁永辉¹，王柯穆³，汪之国^1，2*

（1.国防科技大学 前沿交叉学科学院，湖南 长沙 410073；2.量子信息机理与技术湖南省重点实验室，湖南 长沙 410073；3.湖南铁道职业技术学院 智能制造学院，湖南 株洲 412001）

摘  要：介绍了原子气室在热原子精密测量体系中的作用，阐述了原子自旋弛豫的主要物理机制及其对极化寿命、相干时间、系统噪声和长期漂移的影响；对比了传统玻璃加工与MEMS微加工气室的工艺特点、适用场景和发展趋势，分析了材料选择、结构设计、壁面处理、缓冲气体计量及热⁃磁环境管理等因素对气室性能的调控作用。展望原子气室加工与制造领域未来的发展方向，指出需要基于原子数密度、自旋极化度、弛豫时间等本征参数和典型应用系统指标，建立面向工程应用的气室表征与评价框架；可将关键误差源控制前移至气室设计、制造与评价阶段，通过建立制造参数与器件性能之间的物理关联，推动原子气室向性能可复现、寿命可预估、适于规模化生产的标准化器件方向发展。

关键词：量子精密测量；量子传感；热原子；原子气室；自旋弛豫；微纳加工；抗弛豫涂层；气密封装

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董登峰^1，2#，高超^1，2#，李洋¹，王珊¹，石俊凯^1，2，周维虎^1，2*

（1.中国科学院微电子研究所，北京 100029； 2.中国科学院大学，北京 100049）

摘  要：为了进一步推动国内激光跟踪仪的发展与应用，本文系统介绍了激光跟踪仪技术及中国科学院微电子研究所团队激光跟踪仪的自主研制进展情况。阐述了激光跟踪仪基本原理及结构组成，深入分析了激光测距、脱靶量探测、精密测角、伺服跟踪、误差补偿及校准等关键技术。介绍了激光跟踪仪领域国内外现行检测规范与技术标准，探讨了激光跟踪仪性能评估方法，从理论与应用两个方面分析了提升激光跟踪仪性能的手段。介绍了激光跟踪仪在原位智能制造、机器人实时动态校准和大尺寸组网测量等典型场景的应用情况，重点论述了中国科学院微电子研究所团队取得的一系列研究成果，包括六自由度激光跟踪仪的研发、激光跟踪仪扩展功能模块设计、激光跟踪仪产业化体系建设等。展望了激光跟踪仪技术的发展方向，指出基于激光跟踪仪衍生的多种新型跟踪测量方法及设备将在高端装备测量、先进制造等领域发挥重要作用。

关键词：激光跟踪仪；大尺寸测量；六自由度测量；误差补偿；先进制造；自主研发；国产化替代；产业化

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张露彦^1，2，3，贾琳华¹，张福民^1*，门玲鸰^2，3

（1.天津大学 福州国际联合学院，天津 300072；2.中国科学院高能物理研究所，北京 100049；3.河南省科学院高能物理研究中心，河南 郑州 450046）

摘  要：目前加速器准直领域应用的多路激光测距技术存在设备成本高昂、系统搭建复杂度高的不足之处，针对此问题，提出球形准直器扫频激光干涉测距技术。搭建集成HCN（即H¹³C¹⁴N的缩写）气体吸收池、光开关与球形准直器的扫频激光干涉测距系统，实现大尺度范围内的高精度绝对距离测量；设计可以和激光跟踪仪角隅反射镜共用靶标座的球形准直器，在保证测量准确性符合要求的前提下降低设备成本。在模拟加速器准直的实验环境中开展系统性能测试，结果表明：在30 m测量范围内，球形准直器扫频激光干涉测距系统的测距误差不超过30 µm，满足加速器准直需求。该系统为加速器准直提供了高精度、高适应性的解决方案，具有重要工程实用意义。

关键词：精密测量；粒子加速器；球形准直器；扫频激光；干涉测距；气体吸收池；高适应性；工程化应用

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王威，刘佳敏*，崔雪，江浩*，刘世元

（华中科技大学 机械科学与工程学院，湖北 武汉 430074）

摘  要：现有的超微光斑角分辨偏振散射仪校准方法需基于旋转偏振器或液晶延迟器实现整体仪器系统参数的校准，存在操作复杂、难以一次性解耦多个校准参数、引入额外误差源等不足。针对此问题，提出一种超微光斑角分辨偏振散射仪系统参数原位分步校准方法。借鉴消光椭偏测量原理，依次对起偏器方位角、分束器透射与反射椭偏参数、波片延迟量与方位角、偏振分束器透射与反射椭偏参数、物镜正交偏振光透过率等参数进行精确校准。采用该方法对自主研发的超微光斑角分辨偏振散射仪进行校准，并利用校准后的仪器对标准SiO₂薄膜与矩形光栅样件进行测量，结果表明：原位校准后仪器的膜厚测量重复性可达0.1 nm，光栅形貌参数与标准值高度一致，验证了所提出的超微光斑角分辨偏振散射仪原位校准方法的有效性。

关键词：角分辨偏振散射仪；超微光斑照明；频域空域协同成像；原位校准；纳米薄膜测量；消光椭偏测量原理；测量重复性；形貌检测

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候国义^1，2，赵子越^2，3，李润润⁴，孙安斌^2，3，李泷杲^1，2，黄翔^1，2*

（1.南京航空航天大学，江苏 南京 210016；2.航空制造计量与测量数字化联合技术中心，北京 100095；3.中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所，北京 100095；4.中航成飞民用飞机有限责任公司，四川 成都 610091）

摘  要：传统数字化测量方法存在测量场构建效率低、多设备协同性差等不足，难以满足新一代飞机大型复杂结构高精度、批量化的测量与装配需求。针对上述问题，开展多系统协同精密测量技术研究，建立大尺度测量场不确定度解析模型并提出自适应规划方法。研制多模式基准转换标准器，提升协同测量场构建精度，同时提出基于轻量化模型与任务-设备协同的测量规划技术，实现多站位、多任务的自动化序列生成与仿真优化。在此基础上，开发集多设备控制、测量规划、数据管理分析于一体的大型复杂结构装配多系统协同精密测量平台，实现装配测量过程“模型-规划-测量-分析”的闭环控制。开展试验对该平台的性能进行测试，结果显示：该平台显著提升了测量精度与效率，为推动航空领域大型复杂结构精准测量与装配技术发展提供了有力支撑。

关键词：飞机装配；大型复杂结构；数字化测量；多系统协同；多设备控制；轻量化模型；测量场构建；测量规划

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程彦博^1，2，李天夫^1，2，隋景林^1，2，汤晓惠^1，2，夏猛^1，2，董永康^1，2*

（1.哈尔滨工业大学 航天学院激光空间信息全国重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150001；2.哈尔滨工业大学 郑州高等研究院，河南 郑州 450018）

摘  要：介绍了光学啁啾链（Optical Chirp Chain，OCC）的基本概念、波形构造方式和时频映射机理，阐明其提升布里渊谱获取效率的基本原理。论述了光学啁啾链布里渊光时域分析（OCC⁃Brillouin Optical Time Domain Analysis，OCC⁃BOTDA）和光学啁啾链布里渊光时域反射（OCC⁃Brillouin Optical Time⁃Domain Reflectometry，OCC⁃BOTDR）的原理，梳理了OCC⁃BOTDA在单次超快测量、长距离与高性能实现、瞬态效应与谱形畸变抑制、矢量测量、偏振分集、去噪增强等方面的研究进展，归纳了OCC⁃BOTDR在单端在线解调、应用性能提升等方面的研究进展，对比了不同方法在测量距离、空间分辨率、测量时间等参数上的差异。展望了基于OCC的快速分布式布里渊传感技术的发展方向，指出未来需要进一步提升高质量OCC生成、相干探测和数字信号处理能力；可将基于OCC的快速分布式布里渊传感技术与其他技术相结合，实现多物理量的长距离协同感知，同时提升测量系统的工程适用性与可靠性，以满足复杂工程应用场景下的多参量监测需求。

关键词：分布式光纤传感；布里渊散射；光学啁啾链；光学啁啾链布里渊光时域分析；光学啁啾链布里渊光时域反射；快速测量；时频映射；长距离测量

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孙茜¹，孟祥越²，李晶^3*

（1.北京工商大学 计算机与人工智能学院，北京 100048；2.中央广播电视发射二台，北京 100045；3.北京联合大学 智慧城市学院，北京 100101）

摘  要：目前监测任务领域应用的传感器网络异构节点部署方案存在运行效率较低的不足，针对此问题，本文提出单汇聚节点异构无线传感器网络异构节点部署（Optimal Deployment of Heterogeneous Node Positions in a Single Sink Network，ODHNSS）算法，结合网络覆盖率、通信距离与通信半径之比、休眠节点占比等关键指标，制定异构节点位置的选择依据，实现基于能量感知的传感器网络异构节点优化部署。利用MATLAB软件进行仿真，对比ODHNSS、三层扩展能效优化层次结构（Three⁃Tier Extended Energy Efficient Clustering Hierarchy，TEEECH）和异构节点优化部署（Optimal Deployment of Heterogeneous Nodes，ODHN）算法的应用效果，结果表明：相较另外两种算法，ODHNSS能够使数据传输效率明显提升并降低网络运行能耗，为推动无线传感器监测网络技术发展提供有力支撑。

关键词：能量感知；无线传感器网络；异构节点；优化部署；数据传输；运行效率；网络覆盖率；物联网

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苗碧琪¹，唐兆轩²，卓亮辉²，李振亚^1*，何巍¹，云浩¹，赵凯峰³，晏志鹏³

（1.中核武汉核电运行技术股份有限公司，湖北 武汉 430000；2.中核霞浦核电有限公司，福建 宁德 355100；3.中航电测仪器（西安）有限公司，陕西 汉中 723007）

摘  要：针对核电等高温场景远距离应变测试中耐高温长导线电阻及其温度变化引发的测量误差问题，本文提出一种结合应变计测试数据、应变计电阻及导线电阻实测值的应变修正方法。分析长导线传输条件下应变测量误差的形成机理，引入应变计与导线电阻参数，建立测试应变统一修正模型，对高温下测得的应变值进行修正，并据此确定热输出曲线及灵敏系数。开展350 ℃高温应变测试，验证该方法的应用效果，并与传统三线制、半桥补偿方法进行对比，结果表明：该方法可同时考虑导线电阻及其温度变化的耦合影响，有效减小测量误差，提升测试结果的准确性与稳定性，为提高核电领域高温长导线应变测量精度提供重要技术支撑。

关键词：应变计；高温应变测量；长导线；导线电阻；应变修正；热输出；灵敏系数；误差补偿

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梁靓，吴正昊，李抒函*

（航天工程咨询（北京）有限公司，北京 100000）

摘  要：为评估某型国产大涵道比航空发动机整机试车台的气动性能与流场品质，开展流场特性计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）仿真与测量分析。基于三维建模软件构建包含进气塔、消音装置、整流网、航空发动机、引射筒及排气塔的试车台模型，完成精细化网格划分，

湍流模型与壁面函数法处理湍流及近壁流场，并基于压力耦合方程组的半隐式算法（Semi⁃Implicit Method for Pressure Linked Equations，SIMPLE）求解流场控制方程，分析速度场、压力场、温度场分布规律及自然对流特性。研究结果表明：试车台引射系数可达1.97，航空发动机前6 m截面速度不均匀度为29.05%，满足相关行业标准要求；整流网可使气流速度不均匀度降低约51.5%，流场均匀性显著提升；航空发动机进口总压不均匀度仅为0.3%，流场畸变水平较低；自然对流状态下试车台内风速低于2 m / s，烟囱效应影响有限。该试车台气动设计合理，流场品质优良，可满足某型国产大涵道比航空发动机地面试车测试需求。

关键词：航空发动机；试车台；流场特性；计算流体力学；气动性能；整流网；引射系数；总压畸变

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张龙赐^1，2，3#*，曹西征^4#，雷敦财⁴，龚轩^1，2，3，何宇⁴

（1.中国电子科技集团公司 第四十八研究所，湖南 长沙 410111；2.高性能智能传感器及检测系统湖南省重点实验室，湖南 长沙 410111；3.薄膜传感技术湖南省国防科技重点实验室，湖南 长沙 410111；4.中国航发湖南动力机械研究所 机械系统研究部，湖南 株洲 412000）

摘  要：针对航空发动机润滑系统回油管路内油气两相参数测量难题，研发基于电容层析成像的航空发动机油气两相流测试系统。采用电容层析成像技术实现截面相含率测量，通过整流器实现流型规整，提高测量精度，利用文丘里技术进行总流量测量，最终实现气液两相流量测量。基于现场试验台架搭建油气两相流标定校准装置，对基于电容层析成像的航空发动机油气两相流测试系统进行性能验证，结果表明：6种实验工况下，液相流量最大测量误差为7.26 %FS，气相流量最大测量误差为6.56 %FS。该系统能够有效满足现场测试要求，为航空发动机润滑系统设计优化提供重要技术支撑。

关键词：流量测量；电容层析成像；航空发动机；润滑系统；回油管路；文丘里效应；整流器；校准装置

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王梦慧*，邹翘，周治鑫，董继刚，王亚海，赵锐

（中电科思仪科技股份有限公司，山东 青岛 266555）

摘  要：为准确测试毫米波频段液体及粉末材料的介电常数，提出基于波纹传输线的测试方法，利用聚四氟乙烯材质的特制容器搭建测试系统，结合矢量网络分析技术开展测试。首先通过时域门控⁃反射⁃传输线（Gated⁃Reflect⁃Line， GRL）方法进行校准，降低容器与待测材料间多次信号反射、散射产生的误差影响，之后放入待测液体或粉末材料，采用矢量网络分析仪获取反射参数S，进而计算得出介电常数。以固体聚四氟乙烯为标准样品进行测试，验证了该系统的应用可行性；对石英粉末及二甲基合成硅油进行测试，在75 ～ 110 GHz频段内，测试结果偏离平均值的最大误差仅为5%，说明该测试方法具有较高准确性，为食品加工、生物医学等领域中毫米波频段液体及粉末材料的介电常数测量提供了重要技术借鉴。

关键词：毫米波频段；介电常数；测试方法；矢量网络分析；波纹传输线；聚四氟乙烯；门控⁃反射⁃传输线校准；自由空间法

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江涛，乔路，肖琼* 

（中航工业四川资产经营管理有限公司，四川 成都 610041）

摘  要：为推动我国航空产业标准必要专利布局、提升高端装备制造领域专利与标准融合水平，以航空产业链企业为研究视角，基于专利数据库和行业标准库开展专利检索与统计分析。研究表明：航空产业链体系内专利与国际标准融合不足、产业适配性不强，在数量、赛道、机制、运维和协同方面均存在提升空间。基于以上分析结果及国内政策环境，提出标准必要专利申请策略及布局路径建议，指出应聚焦互联互通属性强的细分赛道精准发力，并构建多方协同的全链条工作机制。本研究可为推动航空产业专利与标准深度融合，及高端装备制造产业集团开展国内相关业务提供参考。

关键词：标准必要专利；航空产业链；知识产权；高端装备；布局路径；多方协同；标准体系；深度融合

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