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加速度计校准的贝叶斯不确定度评估

胡红波 刘爱东 左爱斌 杨丽峰

胡红波,刘爱东,左爱斌,等. 加速度计校准的贝叶斯不确定度评估[J]. 计量科学与技术,2021, 65(5): 101-107, 61 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.9051
引用本文: 胡红波,刘爱东,左爱斌,等. 加速度计校准的贝叶斯不确定度评估[J]. 计量科学与技术,2021, 65(5): 101-107, 61 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.9051
HU Hongbo, LIU Aidong, ZUO Aibin, YANG Lifeng. Bayesian Uncertainty Evaluation for Accelerometer Calibration[J]. Metrology Science and Technology, 2021, 65(5): 101-107, 61. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.9051
Citation: HU Hongbo, LIU Aidong, ZUO Aibin, YANG Lifeng. Bayesian Uncertainty Evaluation for Accelerometer Calibration[J]. Metrology Science and Technology, 2021, 65(5): 101-107, 61. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.9051

加速度计校准的贝叶斯不确定度评估

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.9051
详细信息
    作者简介:

    胡红波(1980-),中国计量科学研究院副研究员,研究方向:振动冲击基标准装置、测试技术及测量数据分析处理,邮箱:huhb@nim.ac.cn

Bayesian Uncertainty Evaluation for Accelerometer Calibration

  • 摘要: 主要论述了贝叶斯统计用于加速度计校准结果的分析。首先介绍了对于线性测量模型,GUM、GUM S1以及基于贝叶斯统计分析测量不确定度的过程,说明三种方法分析的不同之处。然后结合实际工作中振动与冲击校准加速度计的数据,利用不同先验分布的贝叶斯统计和GUM系列方法进行了分析并对结果进行了比较。针对冲击加速度国际关键比对的部分数据建立了贝叶斯独立和层次两种不同的数据统计模型,在此基础之上结合马尔科夫链蒙特卡罗法(MCMC)对比对参考值和相应不确定度的计算,并且与通用方法的计算结果进行了比较。通过不同方法得到结果的一致性与差异性说明了贝叶斯统计用于不确定度评估的优缺点。
  • 图  1  两种方法的比较(黑实线为GUM,浅绿色阴影为GUM S1)

    Figure  1.  Comparison of the two methods (Solid black line represents GUM, and light green shadow represents GUM S1)

    图  2  无信息先验被测量后验分布样本及概率分布

    Figure  2.  Simulations and probability density function of posterior distribution with noninformative prior

    图  3  先验分布取正态分布

    Figure  3.  Taking normal distribution as prior distribution

    图  4  先验分布取截断的正态分布

    Figure  4.  Taking truncated normal distribution as prior distribution

    图  5  独立模型

    Figure  5.  The unpooled model

    图  6  分层模型

    Figure  6.  The hierarchical model

    图  7  两种模型计算结果

    Figure  7.  Results of the two different models

    图  8  三种方式计算的结果

    Figure  8.  Results of the three different methods

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  • 网络出版日期:  2021-05-17
  • 刊出日期:  2021-06-24

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