随着光学干涉、光谱反演等无损检测技术的发展，高深径比微结构的标准化测量需求日益迫切。为了实现对高深径比结构无损测量系统的精确校准，研制了深径比最高达20∶1的微孔槽标准样板。通过优化深硅刻蚀工艺，实现了高深径比微孔槽的精确制备，保障了微孔槽结构的均匀性。采用三级精控剖面制备结合几何补偿的表征方式，完成了高深径比结构表征截面的高质量制备，以及孔槽直径和深度尺寸的精确测量与定标分析。基于同板集成的切片孔槽的定标结果及标准样板的均匀性评价，实现了定标孔槽的赋值与校准应用。该样板已应用于近红外宽光谱干涉显微测量系统的校准，为半导体领域高深宽比微孔槽无损测量仪器设备的现场校准提供了量传实物的载体。
为完善角度编码器细分模块的动态计量性能检测方法，提出1种基于数值仿真的莫尔条纹信号生成方法，设计并实现3种典型运动模式下的仿真模型，替代传统转台激励，增强输入信号的可控性与抗干扰性。通过与实测信号的时域与频域对比，验证了模型的准确性（在1°/s匀速模式下，仿真信号与实际信号基波幅度误差小于2%，相位误差小于1°，且仿真信号没有多余谐波噪声），进一步完成了定幅误差与定频误差实验，测得2~100 Hz定幅角振动输入下的动态误差小于0.72″，0.001°~0.01°定频角振动输入下的动态误差小于0.38″。结果表明，该方法为系统性测试细分模块的在不同角振动信号输入下的动态误差提供可行性方案，为构建细分模块标准测量方法提供支持。
针对子孔径拼接技术使用的粒子群算法（PSO）存在收敛速度慢、易陷入局部最优的问题，融合鲸鱼优化算法（WOA）与粒子群算法，提出一种WOA-PSO复合优化算法。该算法在迭代前期参考WOA的搜索猎物阶段，使算法具有更好的全局搜索能力，避免陷入局部最优解，后期引入WOA的气泡网攻击算法，丰富粒子的迭代策略，能对种群最优解附近解空间进行更好地探索。采用Zernike多项式拟合波面对PSO与WOA-PSO进行仿真测试，结果表明：WOA-PSO具有更快的收敛速度；采用口径为150 mm的激光平面干涉仪对310 mm的长平晶进行拼接测量，移动步长为50 mm时，使用WOA-PSO算法拼接后的数据与全口径测量数据相比，两者PV值误差为-0.040 4 λ，RMS值误差为-0.021 3 λ（λ=632.8 nm），WOA-PSO算法可以对子孔径间的误差有效补偿，还原被测元件整体面形。
探究太阳辐射特性是开展地球辐射收支研究的关键基础。从太阳总辐射照度观测设备原理、辐射定标方法与最新测量结果展开综述。太阳辐照度绝对辐射计基于光电等效原理，通过比对使探测器灵敏面温升一致的电加热功率与太阳辐射功率，结合光阑面积实现太阳总辐射照度的准确测量。低温辐射计具备光学领域最优测量不确定度，世界辐射中心保存的绝对辐射计同国际单位制下基于低温辐射计的测量装置进行4次比对，前者测量数值偏高（0.34±0.18）%。太阳总辐射照度测量最终被纳入国际单位制体系，英、美和我国先后建立溯源至低温辐射计的太阳总辐射照度测量装置。现阶段各国卫星载荷测量的太阳总辐射照度数据趋于一致，最新太阳总辐射照度合成数据覆盖4个完整太阳周期，我国FY-3E卫星观测数据被正式收录。总结了我国太阳总辐射照度测量现状，并展望太阳总辐射照度技术后续研发方向。
针对无人机小目标检测（UAV small target detection，USTD）中目标尺寸小、分布不均、易遮挡以及无人机平台硬件存储限制等特点，基于YOLOv8s提出一种适于无人机检测的改进模型USTD‑YOLOv8s。将骨干网络引入RFAConv、SCDown、C2FCIB和SimSPPF_PSA模块进行重构，加强对小目标特征提取能力；增加一个小目标检测头（SODH），并进行残差网络连接，专用于从具有更高分辨率的特征图中检测小目标；将颈部中的标准卷积替换为幻影卷积（GhostConv），减少SODH增加的计算成本；用Wise‑IoUv3替换CIoU，降低低质量样本对训练影响。将改进模型在VisDrone2019数据集上进行实验验证，实验结果表明：mAP50、mAP50‑95值可达45.8%、27.6%，相比YOLOv8s分别提升6.7%、4.2%；模型大小下降3.48 MB，下降16.2%，USTD-YOLOv8s在保证轻量化的同时，有效提升了无人机小目标检测的精度与实用性。
利用高精度恒温恒湿室对温湿度仪表进行检验校准，能有效提高计量检定效率。为了设计一种精度满足温湿度表检定用的步入式恒温恒湿室，利用CFD仿真软件对步入式恒温恒湿室物理模型进行仿真分析，并根据仿真计算结果确定恒温恒湿室内部温湿度场的分布情况，以到达稳定状态时的恒温恒湿室内部平均温度、平均湿度、温度均匀度和湿度均匀度作为评价指标；以送风角度、送风口位置和送风量为变量，通过正交试验法仿真设计了恒温恒湿室的9种送风方案，结果表明送风量对恒温恒湿室的性能指标影响较为显著，送风角度和送风口位置对恒温恒湿室的指标无显著影响。最终确定恒温恒湿室最优送风参数为：送风角度10°、送风口位置距离顶部30 cm、送风量为500 ，该结果可为后续恒温恒湿室的搭建提供理论指导。
针对红外热像仪成像光路中的水雾对红外测温精度的影响，首先构建了基于红外测温原理的误差补偿模型。然后，利用温度共生矩阵提取了受水雾影响的红外图像纹理特征。在此基础上，结合径向基核函数与反余弦核函数为极限学习机构造了一种混合核函数，以提取的图像特征作为输入，建立了基于混合核极限学习机的水雾透射率回归模型。在计算出水雾透射率后，对构建的误差补偿模型进行求解，从而实现误差补偿。最后，为验证该方法的有效性，在黑体炉实验中对比了使用补偿方法补偿前后的测量结果，在30 ℃到500 ℃的测温范围内，平均测温误差由47.570 ℃降为4.287 ℃，最大测温误差由99.680 ℃降为11.730 ℃。实验结果表明，提出的红外测温误差补偿方法能够提高红外热像仪在水雾干扰环境中的测温精度。
声学多普勒流速剖面仪（ADCP）广泛应用于江河海洋的流速剖面测量。进口ADCP的显控软件通常仅能输出大地坐标系下的合成流速及流向，而该坐标系下流速输出准确度会受到内部航向角传感器静态输出抖动的影响。基于此，深入分析ADCP的配置参数，建立了大地坐标系下的流速、流向校准模型。以RDI公司生产的Workhorse四波束600 kHz的ADCP为对象，采用声波模拟法设计流速和流向校准系统，重点讨论系统所需要的频率准确度及声波模拟法校准的RDI ADCP配置方式。在0.2~5 m/s流速、0~360°流向范围进行校准实验，结果表明：通过对航向角抖动的跟踪补偿，可降低该抖动引起的随机误差；该系统能够在大地坐标系下实现ADCP流速与流向的校准，流速测量不确定度小于（0.5%×模拟流速值+0.005） m/s，流向测量不确定度小于0.8°。
针对风洞六分量天平在复合加载及主载荷正负切换条件下，解耦误差增大、残差均值漂移的问题，提出一种基于参数共享的双向补偿回归标定模型，以降低最大误差与系统性偏差。该方法在二阶多项式特征空间中，将标定模型分解为正负方向共享的主校准项与随主载荷符号调整的补偿项，并采用正则化回归联合估计参数；其中单分量数据用于稳定主项参数，复合加载数据用于辨识方向相关差异，同时结合特征标准化与交叉验证确定正则化系数。实验结果表明，该方法将残差均值漂移由0.030 0%FS降至0.004 8%FS，最大满量程（FS）误差由0.088 8%FS降至0.067 5%FS，平均均方根误差由0.045 5%FS降至0.028 5%FS，验证了该模型可在复合工况下提高解耦精度并减弱方向切换引起的系统偏移，可应用于风洞六分量天平正负载荷一致性标定与数据处理。
针对风洞等场景的振动传感器需长期在线监测，无法定期拆卸校准，而内置校准线圈的传统振动传感器局限于10 Hz以内的低频自校准问题，提出一种基于压电振动传感器的原位自校准新方法。该方法采用驱动-传感串联集成结构以提升灵敏度，将压电叠堆驱动器受已知激励而产生的驱动力作用于压电传感器进行检测，从而实现原位自校准。首先通过有限元仿真验证了所建理论模型的合理性，并进行了低频和中频自校准实测实验，结果显示在不同激励电压条件下，传感器电荷灵敏度的实验值与理论值之间的偏差不超过3.58%，且在5~300 Hz频域内，两者偏差均保持在5%以内。在准确实现中频自校准的同时，显著提升灵敏度至50 pC/（m·s-2）以上，拓展了原位自校准应用范围。
分布式超声应力监测系统广泛应用于航空航天、石油化工装备、压力容器等关键结构健康监测领域，其检测准确度直接关系工程安全。针对传统校准方法需拆卸探头、效率低、环境一致性差等问题，提出基于相控阵技术的分布式超声应力监测设备原位校准方案。基于声弹性理论，建立有限元仿真模型对校准方案进行验证，模拟相控阵超声的延时聚焦与传播路径，通过构建均匀应力场，得到不同应力值下的回波信号及声时差，采用线性拟合标定法得到应力系数K。分别计算被校超声应力探头及相控阵探头的K值，基于系数K反演应力结果可得：被校应力探头最大误差为7.0%，相控阵探头测量最大误差为5.8%。为进一步验证方案测量精度，搭建以铝合金试块为对象的实验系统。实验结果表明：相控阵测量应力值的最大相对误差为7.2%，误差不超过8.0%。
在并联式多分量力校准装置的研究基础上，针对小载荷条件下测量平台的不确定度进行了分析。采用基于蒙特卡洛法（MCM）的分析框架，重点解决小载荷受载变形、制造装配坐标偏差和单轴力传感器测量误差的耦合传播问题。推导了并联式多分量力校准装置中测量平台的非线性传递函数，通过几何参数与力值的映射关系，构建测量平台的数学关系模型。建立测量平台的有限元模型，评估测量平台在单轴力加载和组合加载条件下关键部件的变形量。通过104量级MCM抽样生成测量平台力值输出的分布结果并分析误差分散范围。实验结果显示，在小载荷条件下，测量平台的力值测量不确定度优于0.05%，对提升校准装置的准确度提供了重要的技术支持和量化依据。
为提高压力传感器在复杂工况下的测量可靠性，提出了一种基于群体智能优化算法的温度补偿方法。针对0~175 ℃、0~170 MPa的超深井工况搭建实验平台，对传感器输出信号进行系统性采集，并选取不同温度点与压力点构成样本数据集。通过群体智能优化算法对补偿模型的关键参数进行寻优，使补偿后的传感器能够有效削弱温度漂移对测量结果的影响。实验结果表明，补偿后的传感器在全量程范围内的平均误差为0.15%；在30次重复测试下，最大满量程误差为0.5%，平均满量程误差为0.2%，方差为0.03%。基于群体智能优化的温度补偿方法能够显著提升压阻式压力传感器在高温高压环境下的测量精度与测量稳定性。
针对水下声学目标识别中分类精度与模型复杂度难以平衡的问题，提出一种增强型上下文感知和多尺度特征提取的轻量级识别方法。在对水下声学信号频域分析的基础上，提取梅尔滤波器组特征，并采用随机频谱掩蔽进行数据增强方法以扩充训练样本。利用前端网络融合分组卷积与通道注意力机制，实现多尺度时频特征提取。进一步通过增强密集连接时滞神经网络与多粒度池化方法，完成对水下声学目标的分类识别。在ShipsEar数据集上仅以较低参数量即达到96.5%的分类准确率，在DeepShip数据集取得94.5%的准确率，验证了其在不同水声环境中的稳定识别性能与泛化能力，表明在保持较高识别精度的同时显著降低了模型复杂度，为轻量级水下目标识别提供了一种有效的解决方案。
开启式电流互感器凭借使用方便的特点有效解决诸如大电流母线拆装不便等现场计量困境。然而开启式铁芯结构面临磁性能下降等挑战，在精密测量领域鲜有应用。解析2种软磁材料切割前后关键磁性能的差异，促进主、辅铁芯材料的合理配置，形成性能的优势互补。提出1种基于双级分离结构的设计思想，建立复数误差数学模型，量化关键参量对误差的影响。结果表明，随着气隙宽度的增加，比值误差均向负方向增大，增大速度加快；相位误差则向正方向增大，增大速度同样加快。采用强制均匀分布铁芯磁感应强度的方案减小一次（返回）导体位置对样机比值误差的影响，最终样机满足0.05S级误差限值的要求。高准确电流传变特性的实现可拓展开启式电流互感器的应用领域。
自由空气电离室是空气比释动能绝对测量的关键装置，其准确性受电场畸变影响。基于COMSOL有限元模拟方法，系统分析结构参数与电势条件对电场分布及修正因子的影响。结果表明，保护极与收集极的共面性及电势差对电场均匀性至关重要；增设保护环可将电场修正因子提高至0.997 8（相对标准不确定度0.27%），有效抑制边缘畸变。铅屏蔽外壳电势影响较小（<0.04%），取高压极一半时有利于电子平衡。合理结构设计可使电场修正因子接近1。
嗜热脂肪地芽孢杆菌芽孢标准物质可为高压灭菌效果的质量评价提供精准的量化标尺，其定值方法的研究是保障评价结果准确可靠的关键环节。建立一种基于流式分析技术的细菌芽孢测量方法，为高压灭菌用嗜热脂肪地芽孢杆菌芽孢标准物质进行定值。通过核酸荧光探针对芽孢活体和死菌进行区分，从而建立嗜热脂肪地芽孢杆菌芽孢流式分析法。结果表明，所建立流式分析方法与平板计数法有良好的线性关系（R 2=0.997 9），最佳测量范围为105 ~ 107 cells/mL，LOD为2 700 cells/mL，LOQ为9 000 cells/mL，室内重复性为4.2%，测量不确定度为 4.7%，为微生物标准物质的精准定值提供了关键技术支撑。
为揭示国家质量基础设施（NQI）数字化协同创新的演化规律与未来趋势，构建融合BERTopic主题建模与随机森林—长短期记忆网络（RF‑LSTM）预测的集成分析框架，基于2010—2024年美国NIST政策文本和Web of Science文献，识别出27个核心主题，揭示了“计量基础先导—标准规范整合—合格评定应用”的演化路径。结果表明，政策与学术“双轮驱动”协同性持续增强，形成政策驱动、学术引领和协同演化3类模式；预测结果显示，人工智能治理标准、数字孪生计量等将成为未来热点，并通过模型残差差异识别不同主题的内生与外源驱动机制。研究为数字时代NQI体系建设与战略资源配置提供了理论参考。
