武汉地震计量检定与测量工程研究院简介-仪器校准检测网

武汉地震计量检定与测量工程研究院简介

武汉地震计量检定与测量工程研究院有限公司（简称“武汉地震计量院”），是湖北省地震局独资的国有高新技术企业。立足于中国地震局地震研究所多年形成的地震观测学科研究成果，以及解决国家重大工程建设的水准仪经纬仪全站仪检定服务经验，形成了计量检测、精密测量、仪器研发等技术服务能力。武汉地震计量院是国家法定计量检定机构，拥有CMA、CNAS和甲级测绘资质，形成了测绘仪器计量，北斗应用产品检测，安全监测与应急装备（位置与感知类）检测认证，大地测量与精密工程测量等四大业务服务方向，为地震、自然资源、应急、交通、水利、电力等行业的设备及项目提供国内一流的技术服务。

武汉地震计量院是一个以一流实验室为基础支撑的服务机构，目前建设有武昌、咸宁、九峰三个实验基地，拥有4个实验场和15个专业实验室，专业设备超200台套，设备原值超5000万元，涉及长度、力学、射频、光学、时间频率、电磁兼容、环境适应性等技术领域。以此为基础，自主建设了湖北省北斗地理信息产业计量测试中心、北斗开放实验室等产业创新和服务平台，同时也是国家卫星定位系统工程技术研究中心、中国地震局地震大地测量重点实验室等国家、部委研发平台的重要组成部分。

武汉地震计量检定与测量工程研究院40多年以来，先后服务了中国大陆构造环境监测网络工程、巨灾防范工程、湖北省北斗产业三年行动等十多个国家地方重大项目和产业规划，形成了以《水准仪检定规程》、《全球导航卫星系统（GNSS）接收机（测地型和导航型）计量检定规程》为代表的科技成果，在水准仪、GNSS接收机、全站仪等计量检测领域引领了国内计量检测技术的发展，取得了显著的经济和社会效益。

新时代新征程，武汉地震计量院继续秉承“科学、公正、专业、用心”的服务理念，立足湖北，紧密对接国家应急安全体系需求，服务地方新兴产业高质量发展，为新质生产力蓄势赋能。

武汉比长基线场

武汉比长基线场是国家地震局重点科研项目，始建于1983年，1988年获得中国地震局科学技术进步三等奖，1990年取得计量授权资质，是我国首条获得法定计量授权的高精度长基线。

2014年，结合第十届中国（武汉）国际园林博览会建设，与武汉园博园融合，成为武汉园博园中极具特点的科技景观，享有“最美基线场”之称。基线场全长1.35km，建有9个观测墩，是目前国内观测条件最好、精度最高的基线场之一。

基线场具有四大特点：

（1）基础设施稳固。基础主体深达20米，与承台分离，有效阻止外界震动影响；

（2）观测条件良好。温度梯度小于0.5℃，气压梯度小于0.3hpa。

（3）精度水平高。场地直线度优于5 mm，坐标不确定度优于2.5 mm，方位不确定度优于0.5″，基线不确定度优于1/2,500,000。

（4）服务能力强。建立了大长度标准、坐标标准、方位标准，形成了陀螺经纬仪校准装置、基线场标准装置、全球卫星定位系统（GPS）接收机校准装置等多项计量标准装置。

武汉比长基线场为广大用户提供计量和测试服务，为高校及科研研所提供前沿技术研发测试服务，为生产企业提供型式评价服务，支撑湖北乃至全国地理信息产业发展。

湖北北斗计量测试基准网

湖北北斗计量测试基准网始建于2000年，是国内最早用于GPS检测的场地之一。目前，由9个连续运行基准站组成，联合5个IGS站、2个湖北CORS站进行综合解算，构成涵盖（0~58）公里的超短基线、短基线、中长基线序列，开发观测数据云平台管理系统，采用智能化处理流程，对基准网所有站点数据进行处理与分析。基准网能够提供亚毫米级长度基准、毫米级坐标基准及秒级方向基准，可实现测地型、导航型GNSS接收机的水准仪经纬仪全站仪校准。

基准网与传统GNSS基线场相比，具有以下四大优势：　　

（1）增设连续运行基准站，为GNSS基线场提供参考框架，为GNSS接收机基线解算提供稳定的基准点，并大幅提高检测效率。　　

（2）通过恒星日滤波、卡尔曼滤波等一系列算法，实现了标准值的动态量值维护，减小标准基线的不确定度。　　

（3）通过联合解算提供各系统下的精密坐标，满足PPP等高精度的坐标检测需求。　　

（4）拓展了基线场提供的量值类型，在长度基准以外，还可提供坐标基准及方位基准。

湖北北斗计量测试基准网已经成为多部国家、省级计量技术法规的计量标准代表，引领了行业技术发展；为北斗开放实验室和湖北省北斗产业计量测试中心两大科技平台提供支撑，服务湖北省北斗产业发展和科技创新。

九宫山国家重力基线场

九宫山国家重力基线场由湖北省地震局计量院设计建造，是湖北省防震减灾十四五规划中两大地震科技实验平台之一，可为绝对重力仪计量比对和相对重力仪校准测试提供标准量值，是国内段差最大、观测环境最好的重力基线场。

基线场包含4个基准点和8个基本点，组成重力短基线和超短基线，具有五大特色和六大优势。　

五大特色：　　

（1）超大重力段差。点位最大高差1438 m，最大重力段差326 mGal，均为国内第一。　　

（2）高标准基准点。保存有高精度绝对重力加速度量值，可实现高准确度绝对重力计量；基准点均建有专用观测室，配备稳定供电、静电接地、接雷、保温隔热等设施，为仪器测试提供良好条件。　　

（3）低背景噪声。远离大质量水体、矿场和铁路等设施，背景噪声水平极低，重力潮汐频段功率谱密度幅值优于-140 dB。　　

（4）同址GNSS连续观测。可提供准确授时，实现基准点坐标动态维护。　　

（5）配备完善保障基地。场地依托九宫山地震台，环境良好，基础设施齐全，为测试工作提供全面保障。

六大优势：　　

（1）地质条件稳定。地处幕阜山脉扬子板块，板块活动性弱；基础为花岗岩侵入体，地质结构稳固。　　

（2）多台同址同步观测。设计建造2.4m*2.4m大尺寸观测墩，墩面平面度优于2mm、水平度优于5′，可实现多台绝对重力仪同址同步观测。　　

（3）设计建造科学。点位主体采用弱磁材料，磁场强度小于0.05 mT，显著降低磁致误差影响；采用整体隔振设计，有效隔绝地表振动影响。　　

（4）量值溯源准确。重力点位采用多台高精度绝对重力仪进行计量比对幅值，重力加速度测量不确定度优于。　　

（5）量值动态维护。将时变重力场模型相关参数作为状态量，采用卡尔曼滤波数学方法进行量值动态维护。　　

（6）参数修正精确。交通便利，极大削弱漂移等时变误差；采用高精度重力水平梯度、垂直梯度、大气引力、潮汐等参数，实现重力加速度量值的精确修正。

基于九宫山国家重力基线场，计量院承担中国地震局重力仪入网定型检测任务，并多次为科研院所、高校和仪器厂商提供重力仪计量测试和周期检校服务，为重力仪研发提供计量技术支撑。

移动测量系统综合检校场

移动测量系统综合检校场位于咸宁高新技术产业开发区，由湖北省地震局计量院设计建造，主要应用于GNSS、惯导、Lidar、相机、SAR等多传感器融合的机载、车载、背包、手持移动测量系统的计量与检测。

场地包含25个地面靶标、30个立面靶标、100个特征点、4个球形靶标、4个圆柱形靶标、2个地面分辨率检测靶标，可实现最大测量距离、测距误差、系统绝对精度、影像与点云套合中误差、点云密度、点云粗差率、平面和高程精度、地面分辨率等指标的计量与检测。三大特色：

（1）场地综合精度高。场地基于CGCS2000及ITRF2020坐标框架建立坐标基准，标准点位分布均匀、密度高。通过引入速度场模型进行坐标量值的动态维护，点位水平和高程精度均优于2 cm，基线长度精度优于1 cm。

（2）场地功能强。场地针对不同传感器设计了不同类型的靶标，包含黑白棋盘格、分辨率平面靶标，球形、圆柱形立体靶标，满足多种移动测量系统的计量和检测需求。

（3）场地条件好。场地有长期可使用的空域，其长约2.1 km，宽约1.5 km，空气能见度高且气流稳定；内部道路分布均匀，行车畅通，视野通畅，周边设施完备，为计量和检测在时间和空间上提供有力保障。

移动测量系统突破了传统方式的限制，采用多传感器融合测量，已成为测绘技术的重要发展方向。本综合检校场的建立，有效的解决了测量系统的计量和检测难题，已多次为军方、科研机构和用户单位的设备研发、生产、应用提供技术支撑。

北斗开放实验室·防灾减灾分实验室

北斗开放实验室是以推动“北斗应用”为目标的开放合作与资源共享服务平台，本着“融合、开放、合作、共赢”的理念，以“联合优势单位、释放优质资源、创新人才培养、助推北斗发展”为宗旨，助推北斗产业应用发展。孙家栋院士出任北斗开放实验室主任。

北斗开放实验室·防灾减灾分实验室是地震行业首个北斗开放共享试验平台，由武汉地震计量检定与测量工程研究院有限公司承建，于2022年8月通过审核并获得授牌。本实验室作为湖北省北斗开放共享资源的聚集区和辐射中心，主要服务于防灾减灾领域的北斗应用，以及湖北省北斗产业发展，提供仪器、数据、专家和科研成果等资源的开放共享。

实验室建立了科学规范的管理制度，提供共享仪器主要包括GNSS信号模拟器、采集回放仪等30余台套高精度标准设备，设备原产值超1000万；共享数据资源包括湖北北斗计量测试基准网9个连续运行基准站的观测数据；建有29名专家的专家库，包括长江学者1名，国家级人才计划人员4名，国家杰青1名，湖北省新世纪高层次人才1名。

目前，本实验室为武汉大学、中原电子、长江水利委员会等近百家科研机构及企事业单位提供设备共享服务；累计共享30000余小时连续观测数据；为武汉科技大学、武汉城市职业学院提供实训基地，培养北斗方向人才；设立研发课题，形成《全球定位系统（GNSS）接收机（测地型和导航型）检定规程》《监测型GNSS接收机校准规范》《影像RTK校准规范》等多项科研成果。实验室通过释放优质资源，补齐行业短板，推动北斗与防灾减灾事业高质量发展。

湖北省北斗地理信息产业计量测试中心

湖北省北斗地理信息产业计量测试中心是湖北省市场监督管理局于2019年11月批准，由武汉地震计量检定与测量工程研究院有限公司建立，旨在为北斗地理信息产业提供全溯源链、全产业链、全生命周期并具有前瞻性的计量技术服务。　　

湖北省北斗地理信息产业计量测试中心主要工作包括以下四个方面：

（1）计量测试技术及方法的研究

随着北斗接收机技术的发展，GNSS接收机计量性能研究进入“快速现代化”阶段，湖北省北斗地理信息产业计量测试中心对基于场地的计量方法进行发展和完善，同时对射频性能、天线几何特性等计量性能的测试方法进行深入研究，重点包括观测值精度、PCO检测、PCV检测、GNSS基线丈量及坐标赋值等计量测试技术及方法，形成了《全球定位系统(GPS)接收机(测地型和导航型)校准规范》、《全球定位系统(GPS)接收机(测地型)型式评价大纲》、《GNSS土地面积测量仪校准规范》等近12项国家和省级计量规程规范，获得专利及软件著作权等知识产权共计35项。

（2）专用计量测试装备的研发

针对北斗地理信息产业设备溯源需求，湖北省北斗地理信息产业计量测试中心技术团队研发了GNSS天线PCV检测装置、GNSS天线PCO自动化检测装置、基于GNSS射频信号采集回放的检校装置、射频设备高低温检测装置等多台套专用计量测试装备。

（3）计量测试能力的建设

结合产业技术发展需求，采购GNSS信号模拟器、采集回放仪、高速示波器、单轴转台等20余台套高精度设备；新建惯性导航实验室、时间频率标准实验室、天线PCV检测实验室、近景摄影测量实验室、移动测量系统综合检校场等实验室；扩充多个射频领域计量校准项目，并通过CMA资质认定，取得22类产品、338个参数的检测能力。

（4）提供计量测试服务

湖北省北斗地理信息产业计量测试中心为北斗产品的研发、生产、应用等环节，提供全生命周期的测试、检测、型评、计量服务。服务单位涉及上游的板卡、芯片等生产企业，中游的北斗接收机生产厂商，下游的设备用户，支撑了湖北乃至全国北斗地理信息产业的发展。

北斗产品计量与检测型式评价

实验室建有湖北北斗计量测试基准网、武汉GNSS接收机检定场、武汉超短基线场等标准场地，配备有GNSS信号转发器、环境试验箱等标准设备，可依据《全球定位系统(GPS)接受机（测地型）型式评价大纲》，对GNSS接收机性能进行系统性检查和试验，行政主管部门根据结果确定该GNSS接收机的型式是否符合法定要求并适用于规定领域。

真北磁北定向测量

真北、磁北定向测量是利用高精度磁通门经纬仪、陀螺经纬仪、GNSS接收机等测量设备测定特定方向的真北方位角、磁偏角（磁差)，主要应用于机场跑道、地铁隧道等工程项目。

本院经过深入的理论研究，形成了真北、磁北定向测量解决方案，实现将真北定向测量精度控制在10"以内，磁偏角测量精度控制在1'以内，具备了机场定向、地铁隧道定向专业能力，为国内多个机场、地铁、军工企业提供了服务。

服务案例

武汉天河国际机场跑道真北、磁差、磁差年变率测量；

徐州观音国际机场跑道真北、磁差、磁差年变率测量；

合肥新桥国际机场跑道真北、磁差、磁差年变率测量；

安徽阜阳机场跑道真北、磁差、磁差年变率测量；

荆州机场跑道真北、磁差、磁差年变率测量；

恩施机场跑道真北、磁差、磁差年变率测量；

神农架机场真北、磁差、磁差年变率测量；

湖北石首机场跑道磁差测量；

江西九江机场跑道磁差测量；

江西南城机场跑道磁北定向测量；

武汉市鄂州花湖机场跑道真北定向测量；

凌云集团宝鸡市凌云蓄电池有限公司真北定向测量；

中国船舶重工集团七一七研究所北向基准真北定向测量；

武汉地铁11号线育学院—光谷广场隧道区间陀螺定向测量；

武汉大东湖核心区污水传输系统工程隧道定向测量；

中铁六局武汉地铁16号线沌口-老关村等三区间隧道定向测量；

中铁十一局长沙地铁6号线龙华-曹家坪两区间隧道定向测量；

重力测量

重力测量是大地测量中重要的技术方法之一，测量成果可以广泛地应用于地面沉降、地震监测预报、地球动力学、板块地质结构、潮汐分析等研究及重力基准建设。重力测量分为绝对重力测量和相对重力测量。绝对重力测量是利用仪器直接测出地面点的绝对重力值，是相对重力测量的起始和控制基础。相对重力测量是利用仪器测出地面上两点间的重力差值。

我院建立湖北重力仪器计量测试系统，包含九宫山国家重力基线场、时间频率与重力计量基准实验室、九峰国家重力仪器测试中心，形成完备的重力仪器计量测试能力，并拥有多台套先进的FG-5绝对重力仪以及CG-6相对重力仪，可开展绝对重力测量、相对重力测量，以及重力梯度测量，为重力测量及计量提供支撑。

服务案例

陆态网络绝对重力测量；

综合地球物理场项目绝对重力测量；

1606绝对重力测量云南、四川等地区绝对重力测量；

三峡库区流动重力测量；

新疆、青海等地区绝对重力测量；

形变监测

地铁自动化监测

形变监测是通过一定技术手段对区域地面形变引起的地质灾害进行宏观、快速、准确地监测。为区域地质灾害详细调查提供前期数据材料，提高地质灾害调查效率。本院在地铁自动化监测、滑坡监测、沉降观测、跨断层水准测量、跨断层激光测距等方面为多家企事业单位提供了优质的服务。

服务案例

武汉轨道交通6号线钟家村站运营安全监测；