产品几何技术规范（GPS） 滤波 第1部分：概述和基本概念 编制说明

产品几何技术规范(GPS)滤波第1部分：概述和基本概念（征求意见稿）一、工作简况1、任务来源本标准是根据国家标准化管理委员会关于下达2023年第二批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知（国标委发[2023]37号对GB/Z26958.1-2011《产品几何技术规范(GPS)滤波第1部分：概述和基本概念》进行修订，计划编号：20230786-T-469，由全国产品几何技术规范标准化技术委员会（SAC/TC240以下简称标委会）提出并归口。负责起草单位为中机生产力促进中心有限公司，计划应完成时间2024年。2、制定背景GB/T26958《产品几何技术规范（GPS）滤波》系列标准是针对产品表面形貌粗糙度特征信息的分析过程中，滤波器模型、滤波器参数、滤波器的传输特性、表面轮廓的长波成分和短波成分的分离、提取及重构、端部效应的处理等问重点研究具有高斯统计分布的表面粗糙度特征信息的处理技术和滤波方法，构建新一代GPS的表面形貌粗糙度滤波规GB/T26958主要规定了不同种类的滤波器。为了方便读者使用，将标准分为多个部分进行编写，各部分内容相互关联又各自独立，共同构成了滤波的内容。GB/T26958目前已发布了16部分。——第1部分：概述和基本概念。——第20部分：线性轮廓滤波器基本概念。——第21部分：线性轮廓滤波器高斯滤波器。——第22部分：线性轮廓滤波器样条滤波器。——第28部分：轮廓滤波器端部效应。——第29部分：线性轮廓滤波器样条小波。——第30部分：稳健轮廓滤波器基本概念。——第31部分：稳健轮廓滤波器高斯回归滤波器。——第32部分：稳健轮廓滤波器样条滤波器。——第40部分：形态学轮廓滤波器基本概念。——第41部分：形态学轮廓滤波器圆盘和水平线段滤——第49部分：形态学轮廓滤波器尺度空间技术。——第60部分：线性区域滤波器基本概念。——第61部分：线性区域滤波器高斯滤波器。——第71部分：稳健区域滤波器高斯回归滤波器。——第85部分：形态学区域滤波器分割。目前，本系列标准均已完成国际标准转化工作，但包括第1部分在内的10项标准未转化最新版国际标准。特别是在已经发布或将要发布的GB/T26958系列标准的第21部分、分等6项标准已采标最新版国际标准的今天，第1部分作为系列标准的总领性文件，及时修订已迫在眉睫。现行的国家标准GB/Z26958.1-2011自发布实施以来，对我国装备制造领域的产品质量控制发挥了重要作用。该版本标准应用至今已达11年标龄，对产品的加工、检测等质量控制中发挥了重要作用。通过对国内使用该标准的有关用户进行广泛的调研，反馈的共性问题是该标准存在着技术内容不全面、技术要求落后于当前生产需求，难以适应新的生产要求，旧的标准无法有效规范和指导市场生产现状。该标准是基于新一代GPS产品几何规范体系，为工业生产提供了一套完善的滤波运算工具，和其它运算工具同时使用以保证产品规范和认证的顺利合理进行。滤波广泛用于表面形貌测量与分析中，已成为现有表面形貌测量仪器的重要分析工具。该标准的制定和实施，在制造领域表面形貌信息的测量与分析，为相关仪器的开发和应用标准化，提供统一规范支撑。该标准的制定，有利于完善多样化表面形貌分析工具，提高企业产品的质量、性能与国际竞争力。综上，经标委会复审，决定修订此项标准。3、起草过程预研阶段：作为ISO/TC213国内技术对口单位，中机生产力促进中心有限公司组织相关专家长期跟踪ISO16610-1国际标准动态。2020年4月15日，ISO/TC213对ISO16610-1:2015进行了复审投票，2022年形成复审结论，为继续有效。标委会秘书处组织专家对新版国际标准和旧版国际标准的不同之处进行比对分析，完成了新版国际标准的翻译工作，形成标准翻译稿。同时，深入高等院校和仪器生产企业，对标准的使用情况进行调研分析。2022年6月13日，标委会秘书处通过全国专业标准化技术委员会工作平台组织委员进行立项投票，应投票87人，实际投票87人，全部为赞成票，占应投票人数100%，满足要求，立项投票通过。2022年6月17日，正式上报国家标准化管理委员会。起草阶段：2023年8月6日，标准计划下达后，标委会于2023年8月21日通过发文的形式向全社会广泛征集标准起草组成员。经过征集和初步遴选，标委会成立了《产品几何技术规范(GPS)滤波第1部分：概述和基本概念》标准起草工作组。2024年1月24～26日，标委会在上海市召开了《产品几何技术规范(GPS)滤波第1部分：概述和基本概念》等2项国家标准启动会暨第一次标准讨论会，来自中机生产力促进中心有限公司、复旦大学等11家高校、企业和科研院所的13名专家出席了会议。会上，标委会秘书处向与会专家介绍了标准的立项背景，并结合前期各单位申请加入标准起草组情况，介绍了标准起草工作组的暂定方案，标准制定原则和框架内容。会议重点围绕国家标准草案进行了讨论，形成了一系列意见建议，并对下一步工作进行了任务分工。会后，标准起草工作组结合会议意见，对标准草案进行了修改和完善。2024年4月27～29日，标委会在湖北省武汉市组织召开了第二次国家标准讨论会，会上，标准起草工作组介绍了第一次标准讨论会后，标准的修改情况，并结合同步制定中的滤波系列标准的第20部分和第30部分，对相关内容进行了协调。会后，标准起草工作组结合会议意见，对标准草案进行了修改和完善，于2024年5月17日完成了标准征求意见稿和编制说明，提交标委会秘书处。二、编制原则、主要内容及其确定依据本标准在结构编写和内容编排等方面依据GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》进行编写。在标准编制过程中，重点遵循以下原则：1）一致性原则本标准的编制原则是对编制过程中所涉及的相关国际、国内标准文件进行了分析研究，保持与已发布国家标准的一致性。2）科学性原则充分体现技术内容支撑，力求做到对原ISO标准技术内容理解、确认之后再进行翻译转化，以保证技术内容的科学性和准确性。3）可操作性原则结合我国制造业发展的实际情况，力求具有指导性和可操作性。4）简易性原则标准内容和技术表述浅显易懂，且在实际应用中无歧义。2、标准主要内容及其确定依据2.1标准范围本文件规定了单一组成要素的圆度术语和概念。本文件规定了GPS滤波的基础术语和GPS滤波采用的基本流程框架。说明：按照国际标准内容进行编写的。2.2规范性引用文件共有GB/T24637.1、GB/T24637.2、ISO/IEC指南99三项规范性引用文件2.3术语和定义共给出了26条术语。说明：其中，3.1“组成要素”未按照国际标准的定义进行编写，而是引用了GB/T24637.1-2020,3.3.5中的定义，其余定义均按照国际标准内容进行编写的。2.4概述分两个章节给出了一般要求和基本数学模型两部分内说明：按照国际标准内容进行编写的。2.5滤波器标识通过列表的形式给出了滤波器代码中的基本语义和滤波器标识。说明：按照国际标准内容进行编写的。2.6示例通过资料性附录的形式给出了圆轮廓（闭合轮廓）的截断傅立叶级数和轮廓上的交替顺序形态学滤波器。说明：按照国际标准内容进行编写的。2.7滤波标准GB/T26958系列的总体规划通过资料性附录的形式给出了滤波标准GB/T26958系列的总体规划，包括滤波标准和GB/T26958系列标准的结说明：按照国际标准内容进行编写的。2.8各种滤波器的特点通过资料性附录的形式给出了各种滤波器的优缺点和说明：按照国际标准内容进行编写的。2.9概念图通过资料性附录的形式给出了本文件定义的各术语的相互关系。说明：按照国际标准内容进行编写的。2.10与滤波矩阵模型的关系通过资料性附录的形式给出了本文件与滤波矩阵模型说明：按照国际标准内容进行编写的。2.11与GPS矩阵模型的关系本文件是一项GPS通用标准。它影响链环C要素特征和链环F测量设备中的全部内容。说明：按照GB/T20308-2020进行修改。3、修订前后主要技术变化本文件代替GB/Z26958.1-2011《产品几何技术规范(GPS)相比主要技术变化如下：a）更改了“术语和定义”的引导语（见第3章，2011b）更改了“组成要素”的术语和定义（见3.1，2011年版的3.1年版的3.2d）更改了“嵌套指数”的术语和定义（见3.2.1，2011年版的3.2.1e）增加了“截止波长”的术语和定义（见3.2.1.1g）增加了“水平线长度”的术语和定义（见3.2.1.3h）增加了“圆球半径”的术语和定义（见3.2.1.4i）增加了“圆盘半径”的术语和定义（见3.2.1.5k）增加了“基本尺度”的术语和定义（见3.4.3l）更改了“滤波”的术语和定义（见3.5，2011年版的m）更改了“基本数学模型”的表述（见4.2，2011年4、修订前后主要编辑性变化——增加了“组成要素”的2个注（见3.1，2011年版的3.1.1，2011年版的3.1.1）——增加了“表面轮廓”一个注（见3.1.2）——增加了“基本数学模型”两个注（见3.2）3.4.1，2011年版的3.4.1）3.4.2，2011年版的3.4.2）——增加了“滤波”的注（见3.5）——更改了“轮廓滤波器”的注（见3.5.1，2011年版的3.5.1）——更改了“异常值”定义的表述，使得表意更准确（见——更改了“稳健性”定义的表述，使得表意更准确（见2011年版的3.10）2011年版的4.1）——更改了“滤波器标识”的表述（见第5章，2011年版——更改了“组成要素”的表述，使得表意更准确（见A.1.1，2011年版的A.1.1）——更改了“部分表面”的表述，使得表意更准确（见A.1.2，2011年版的A.1.2）——更改了“嵌套指数”的表述，使得表意更准确（见A.1.3.1，2011年版的A.1.3.1）——更改了“A.2轮廓上的交替顺序形态学滤波器”的表述，使得表意更准确（见A.2，2011年版的A.2）——更改了“GB/T26958系列标准的结构”的表述，使得表意更准确（见B.2，2011年版的B.2）——更改了“各种滤波器的特点”的表述，使得表意更准确（见附录C，2011年版的附录C）——更改了“与滤波矩阵模型的关系”的表述（见表E2011年版的图E.1）5、与国际标准相比，技术差异及其原因——用规范性引用的GB/T24637.1替换了ISO17450-1以适应我国的技术条件，见第3章，增加可操作性；——用规范性引用的GB/T24637.2替换了ISO17450-2以适应我国的技术条件，见第3章，增加可操作性；注中不能包含要求的规定。6、与国际标准相比，主要编辑性改动a)3.2.1.5增加了一个注；c)将4.2中“玛瑟龙尺寸准则[35]”改为“玛瑟龙尺寸准则”d)删除了表2中16610-62的脚注；e)增加“概述”（见A.1.3.1），解决悬置段的问题；f)增加“概述”（见A.2.1），解决悬置段的问题；g)删除了B.2.1中对滤波器比较的解释；h)将参考文献中ISO4287:1997改为ISO21920-2:2021；i)将参考文献中ISO14253-1:2013改为ISO14253-1:2017；j)将参考文献中ISO/TR14638:1995改为ISO14638；k)将参考文献中ISO16610-29的名称进行了修改；l)将参考文献中ISO16610-32改为ISO/TR16610-32；m)将参考文献中ISO16610-62计划中的脚注删除；n)将参考文献中ISOo)将参考文献中ISO80000-2:2009改为ISO80000-2:2019。6、其他需要说明的事项a)“组成要素”（见3.1）的来源是GB/T24637.1-2020,3.3.5，由于原标准中注2包含要求性条款，不符合GB/T1.1-2020的要求，因此对此定义进行了修改，删除了“应”；与之相比，本文件增加了一个注。三、试验验证的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效益、社会效益和生态效益1、试验验证的分析、综述报告本标准是术语标准，修改采用国际标准，不涉及试验验2、预期的经济效益、社会效益和生态效益本标准的实施对于提升我国先进制造产品质量、加快我国工业产业国际化进程等方面具有重要意义，经济、社会效1）推动我国制造业向高端化、精密化转型我国正处于由“制造大国”到“制造强国”的转型期，工业制造产品亟需向高端化、精密化转型。滤波器是制造、检测中最常见的技术手段，更是现代化生产制造过程中必不可少的技术要素之一。本标准的制定与实施，无论是对零件的合格性判定，还是对提高零件的加工精度都有着重要意义，有效保障高端精密产品的制造质量。2）促进我国制造业的国际化进程在全球一体化的大背景下，世界各国之间的技术竞争实际上都体现在技术标准上。标准是一个国家的技术资源，是一个国家的工业产业走向国际化的重要技术支撑。本标准等同采用国际最新标准，规定了GPS滤波的基本术语和GPS滤波采用的基本流程框架，助力我国制造业产业走向国际化，提高我国产品的国际竞争力。3）凸显数字化、信息化技术，提高生产效率本标准与计算机信息化技术紧密结合，为大部分术语、符号、规则等提供了数学表达式或数学模型，便于将数学算法、信号分析、数