基于ISO GUM的螺旋桨敞水试验不确定度分析方法研究

刘 伟,王文涛,孙立宪,毛镇界

(中国船舶科学研究中心,无锡 214082)

不确定度的概念最早由原美国标准局(NBS)在1963年提出,目前国际上通用的ISO GUM方法是国际标准化组织ISO于1995年正式发布的“测量不确定度表示指南”(Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement).1998年至今，我国陆续修订发布了多稿国家计量技术规范,其评定方法及概念与GUM完全一致.最新版为JJF1059.1-2012[1].

在水动力性能模型试验方面,ITTC作为权威组织推荐了一些试验的不确定度分析导则,包括阻力、敞水、自航试验等．但是ITTC之前一直沿用AIAA (American Institute of Aeronautics and Astronautics)的不确定度分析标准,直到25届ITTC[2]才开始采用ISO-GUM的分析体系,提出了水动力试验不确定度分析导则[3],逐步确定了基于GUM法的阻力试验不确定度分析方法[4-8]. 但是ISO-GUM分析体系还未在ITTC普及,最新的关于敞水试验不确定度分析的相关研究[9]以及ITTC推荐规程Uncertainty Analysis, Example for Open Water Test[10]仍是以AIAA提出的“精密度误差(随机误差或者重复性)”和“极限误差(系统误差或固定误差)”为基础的,这种方法和当今国际主流以及国内计量标准体系采用的ISO GUM(1995年)中的不确定度评定方法(A类不确定度和B类不确定度)是不一致的,在水动力试验计量校准等方面并不适用.

1 ISO GUM 方法

国家计量规范JJF1059.1-2012[11]以及国际标准ISO/IEC Guide 98-3:2008[12]关于测量不确定度表示指南的缩写为GUM,称其为GUM法.

1.1 评定步骤

GUM法评定测量不确定度的步骤:① 明确被测量的定义、测量方法、测量条件等；② 建立被测量的测量模型,分析对测量结果有明显影响的不确定度来源；③ 评定各输入量的标准不确定度;④ 计算合成标准不确定度；⑤ 确定扩展不确定度；⑥ 报……