[发明专利]一种基于虚拟现实技术的表达和分析不确定度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及计量测试技术领域，尤其涉及一种基于虚拟现实技术的表达和分析不确定度的方法。

背景技术

测量的目的是为了获得测量结果，但是仅给出测量结果是不充分的。任何测量都存在缺陷，所有的测量结果都或多或少的偏离被测量的真值，因此在给出测量结果的同时，还必须指出所给测量结果的可靠程度。测量结果的可靠程度则由测量的不确定度来反映。不确定度是计量测试领域的核心概念。国际计量局(BIPM)于1993年与国际标准化组织(ISO)等7个国际组织联合发布了《测量不确定度表示指南》(Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement，简称GUM)。我国也于1999年发布了JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》，以便于与国际同步，可对测量过程进行统一的评估，保证计量领域量值传递的可靠性和统一性。

目前，LPU法(Law of Propagation of Uncertainty)是我国各级计量部门分析不确定度最常使用的方法。LPU法作为GUM推荐的方法具有方法简便、适用范围较广的优点，但是在LPU法中需要根据一系列准则对被测量的概率密度分布类型进行推断，推断的准则不仅繁琐复杂而且只能适用于部分情况。给测量人员分析不确定度带来很大困难。另外，对于一些非计量专业的工程技术人员来说，他们精通各自专业的知识，但是对测量不确定度的原理知之不多，对一些复杂的测量模型，单纯通过文字方式表达不确定度对他们可能难于理解。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于虚拟现实技术的不确定度表达和分析方法，用于解决现有不确定度分析方法过于繁琐复杂、准确性差、效率低以及不利于部门间的量值传递等技术缺陷。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

技术方案1、一种基于虚拟现实技术的测量不确定度表达和分析方法，该方法包括：

a.引入测量输入量和输出量的测量模型y＝f(x₁，x₂....x_n)，式中y为输出量即被测量，x₁，x₂....x_n为输入量；

b.引入输入量x₁，x₂....x_n的概率分布，其中表示输入量概率分布的参数记为a_ij，i＝1...n，n为输入量的个数，j＝1...m，m为影响输入量x_i概率分布的参数个数；

c.根据测量模型y＝f(x₁，x₂....x_n)及输入量x₁，x₂....x_n的概率分布计算输出量y的概率密度函数g(y，a₁₁，...，a_nm)；

d.根据测量的具体需求，选择一个关键参数a_kr(1≤k≤n，1≤r≤m)，确定a_kr的取值范围，根据测量仪表性能得到其他输入量概率分布参数的取值，此时y的概率密度函数记为g(y，a_kr)，将输出量y、关键参数a_kr、概率密度值g(y，a_kr)分别对应三维虚拟现实系统下X、Y、Z三个坐标轴，生成三维曲面图；

e.在虚拟现实系统下建立图形用户接口GUI界面实现对所述三维曲面图中远裁剪面和近裁剪面的控制，以实现对概率密度曲线随a_kr变化的控制，由此测量人员可通过此图形用户界面，以互动的方式观察概率密度曲线随a_kr变化的曲线形态；

f.根据测量具体条件确定a_kr的取值，并对y采样，从而得到一组表示y概率密度的离散点集(y_t，g_t)，t＝1.....T，T为采样点个数，g_t为y＝y_t时概率密度值；