JJF(鄂) 198-2026 真北方位角标准校准规范

JJF(鄂)198-2026真北方位角标准校准规范2026-06-02发布2026-09-10实施JJF(鄂)198—2026真北方位角标准校准规范参与起草单位：中国地震局地震研究所JJF(鄂)198—2026张鑫(武汉地震计量检定与测量工程研究院有限公司)刘海波(中国地震局地震研究所)胡俊杰(武汉地震计量检定与测量工程研究院有限公司)马娟娟(武汉地震计量检定与测量工程研究院有限公司)刘正华(武汉地震计量检定与测量工程研究院有限公司)武金凤(武汉地震计量检定与测量工程研究院有限公司)贾剑钢(武汉大学)JJF(鄂)198—2026I 2引用文件 3术语 3.1真北方位角 3.2大地方位角 3.3国际天球参考框架 3.4依巴谷天球参考框架 3.5垂线偏差 4概述 5计量特性 5.1真北方位角 5.2方向变动量 5.3直角棱镜棱边水平度 6校准条件 6.1环境条件 6.2测量标准及其他设备 7校准项目和校准方法 7.1真北方位角 7.2方向变动量 7.3直角棱镜棱边水平度 8校准结果表达 9复校时间间隔 附录A垂线偏差GNSS——水准测量方法 附录B十字丝互瞄导线方向传递 附录C天文测量法真北方位角测量不确定度评定示例 附录D大地测量法真北方位角测量不确定度评定示例 JJF(鄂)198—2026Ⅱ附录E陀螺法真北方位角测量不确定度评定示例 附录F陀螺传递法真北方位角测量不确定度评定示例 JJF(鄂)198—2026JJF(鄂)198—2026JJF1071—2010国家计量校准规范编写规则GB/T17943-2025大地天文测量规范IERS规范(2010)3术语3.1真北方位角truenorthazimuth椭球大地测量4.29]3.3国际天球参考框架internationalcelestialrefer国际天球参考系(ICRS)的实现，由一组精确测量的河外射电源坐标实现3.4依巴谷天球参考框架hipparcoscelesti一点的重力线与椭球面法线间的夹角。[GB/T工JJF(鄂)198—20262真北方位角标准(以下简称方位角标准)提供具有5计量特性5.1真北方位角5.3直角棱镜棱边水平度注：以上技术指标不用于合格性判定，仅提供参考。校准工作在室外进行时，GNSS接收机以外的测量设备不应该被阳光直射。使用陀螺经纬仪测量时，气温变化不宜超过1℃/h,且不应存在影响测量结6.2测量标准及其他设备校准时根据所采用的校准方法选用表1所用的测校准项目设备名称真北方位角经纬仪/全站仪I级水平方向测量精度优于JJF(鄂)198—20263表1(续)主要测量标准及其他设备陀螺法陀螺经纬仪寻北仪器常数年变化量不大于被校方位角标准真北方位角扩展不确定度的1/2,寻北仪器常数扩展不确定度不大于被校方位角标准真北方位角扩展不确定度的1/3,寻北标准偏差不大于被校方位角标准真北方位角扩展不确定陀螺传递法准陀螺经纬仪寻北标准偏差不大于被校方位角标准一经纬仪/全站仪I级一经纬仪/全站仪I级注：用于校准平面镜或直角棱镜式方位角标准的经纬仪/全站仪，需7.1.1天文测量法采用北极星作为北方向基准，并使用授时终端向记时器(可采用计算机)授观测时，用望远镜竖丝尽量靠近十字丝中心部位照准目标6次，分别记录经b)测量不少于三个测回，在各测回间，应向同一方向旋转经纬仪基座，并JJF(鄂)198—20264星表计算地球位置与速度，进行周年视差与周年光行差的修正。采用GB/T17943-2025《大地天文测量规范》中附录H中的方法，或IERS规范(2010)第5章中的其他方法，计算北极星测量时刻在ITRF中的方向。d)按式(1)计算北极星测量时刻的真北方位角。e)按式(2)计算被测目标每测回真北方位角测量结果。αp,k——第k次盘右测量北极星时刻，北极f)按式(3)计算被测目标真北方位角校准结果。5角标准，可以建立临时天文边(不短于200m),采用大地测量法校准后，采用a)在天文边两端架设GNSS接收机，同步观测时长不小于24h。采用ITRFb)按式(4)计算目标方向的真北方位角。N₁——天文边起点(测站点)卯酉圈曲率半径；B₁——天文边起点(测站点)大地纬度；M₂——天文边终点(目标点)子午圈曲率半径；B₂——天文边终点(目标点)大地纬度；采用附录A中的方法测量；b)按上述方法进行不少于三次寻北测量，按式(5)计算被测方向真北方6三次寻北，记录测得真北方位角平均值α₃,α₃与α₁互差应不大于陀螺经纬仪寻北标准偏差的2倍，否则应当重新进行本项校准。d)按式(6)计算被校方位角标准的真北方位角。JJF(鄂)198—20267五棱镜及光阑在方位角标准中心位置左右各6mm范围内，以2mm步进，录经纬仪的水平方向示值，按式(7)计算被校方位角标准在各区间的方向变动至第i位置，编号i以面向目标方向，向右递增；再将望远镜向下旋转约5°,水平旋转照准目标，记录经纬仪的水平方向与JJF(鄂)198—20268按式(8)计算直角棱镜棱边水平度。经校准的真北方位角标准出具校准证书。校准证书应符合JJF1071—2010不超过12个月。JJF(鄂)198—20269附录A垂线偏差GNSS——水准测量方法A.1测量选点在测站点附近选取4个对空通视良好的点，构成两条长度相近，近似相互垂直的基线，基线长度不小于500m。A.2大地高差测量使用水准仪与水准标尺，按照GB/T1289按式A.1计算测站点处的垂线偏差。h₁,h₂——基线1、2的正常高差；A₁,A₂——基线1、2的大地方位角；D₁,D₂——基线1、2的长度。A.5垂线偏差测量不确定度评定A.5.1测量模型A₁,A₂,D₁,D₂引入的不确定度可以忽略，故有JJF(鄂)198—2026A.5.3不确定度分量的评定GNSS接收机标称垂直方向测量精度a+bD=5mm+0.5×10-⁶D,大地高当基线长度约为500m,√(50m)²+(05×10-6)²+(2×10-6)²=10×10-6rad=JJF(鄂)198—2026附录BB.1一测回互瞄导线测量将一台经纬仪A架设于起始方向的测量点(1号点)处，将另一台经纬仪B架设于下一导线点(2号点),如图B.1。然后转动望远镜至经纬仪B方向，将两经纬仪调焦至无保持经纬仪B基座不动，在下一导线点(3号点)架设经纬仪(可将经纬仪A移至该点代替),望远镜调焦至无穷远后，与经纬仪B分别在盘左与盘右状态下互瞄，并记录水平方向示值L2,3,重复上述操作，直至最后一导线点(N号点)处架设经纬仪，与上一点(N-1JJF(鄂)198—2026L,R——经纬仪在各方向盘左、盘右的水平方向测量值；k,m——整数，用于将角度归算至(0~360)°;△λ——1号点到N号点的天文(或大地)经度差；φ——测量区域的概略天文(或大地)纬度。B.2多测回互瞄导线测量故JJF(鄂)198—2026B.3.3不确定度分量的评定u(w)=0.2"/mm×1mm×√2=0经纬仪一测回水平方向标准偏差为0.5”,每个角度测量为两方向之差，故u(δ)=0.5”×√2=0.71”考虑到无穷远调焦与人眼照准误差，保守估计u(l)=0.5”B.3.4不确定度的合成当导线布设了3站，共测量3测回JJF(鄂)198—2026北方位角，共测量6测回。C.4不确定度分量的评定C.4.1方位角标准方向变动量及仪器安置引入的不确定度u(w)对于非棱镜式方位角标准，方位角标准方向变动量及仪器安置引入的误差JJF(鄂)198—2026u(w)=0.2“/mm×0.2mm=0.04”特别的，对于直角棱镜式方位角标准，若其棱边水平度为1′,若照准时视C.4.2北极星真北方位角误差引入的不确定度u(εp)JJF(鄂)198—2026假设测量时刻误差为0.1s,地球自转速度约为15”/s,等效附加天文经度误保守估计，天文经纬度的标准不确定度为5”,则=0.085”C.4.3经纬仪测角的不确定度u(8)u(δ)=0.5”C.4.4经纬仪照准被测目标引入的不确定度u(γ)u(γ)=2”C.4.5经纬仪照准北极星引入的不确定度u(T)JJF(鄂)198—2026灵敏系数c非棱镜式，强制对中(")棱镜式，无强制对中(")uuw11δY22T一C.5合成标准不确定度取k=2,U=uc·k=0.8”JJF(鄂)198—2026附录D大地测量法真北方位角测量不确定度评定示例按7.1.2中方法测量一长度为500m的天文边式D.4不确定度分量的评定D.4.1大地方位角测量的不确定度u(A)D.4.2垂线偏差卯酉分量的不确定度u(η)D.5合成标准不确定度uc=√u²(A)+tan²B₁·u²(n)=√(1.3”)²+0.582×(2.1“)²=1.8”D.6扩展不确定度取k=2,U=uc·k=3.6”JJF(鄂)198—2026附录E陀螺法真北方位角测量不确定度评定示例使用标称寻北重复性5”、仪器常数年变化量约为30”的陀螺经纬仪，在陀螺经纬仪校准半年后，按7.1.3中方法测量一方位角标准的真北方位角，共测量3测回。E.4.1方位角标准方向变动量及仪器安置引入的不确定度u(w)u(w)=0.2“/mm×2mm=0.4”特别的，对于直角棱镜式方位角标准，若其棱边水平度为1′,若照准时视JJF(鄂)198—2026E.4.2仪器常数引入的不确定度u仪器常数校准结果的标准不确定度约为2",考虑到仪器常数的长期变化，保守起见，采用随机游走模型，估计仪器常数半年变化标准不确定度为√30”,故u(E△)=√(2“)²+0.5×(30”)²=21”陀螺经纬仪标称寻北重复性为