Метрологические испытания предполагают исследование средства измерения, которое выполняется метрологическим органом с целью определения его метрологических свойств и выдачу документа с указанием полученных данных . Исследования проводят при вводе средства измерений (СИ) в эксплуатацию, при использовании нестандартизованных СИ, при ввозе СИ из-за границы, а также при использовании СИ в качестве эталонного.

Значительное количество публикаций посвящено разработке средств и методов исследований и поверки оптико-электронных средств измерений. Среди них нужно отметить работы, выполненные в МИИГАиК под руководством проф. Красовского Ф.Н., проф. Кузнецова П.Н., проф. Плотникова В.С., проф. Якушенкова Ю.Г. и проф. Парвулюсова Ю.Б., работы А.И. Спиридонова (ЦНИИГАиК) и других. Исследованию метрологических характеристик ОЭП посвящены труды доц. Шилина В.А. (МИИГАиК), доц. Митрофанова С.С. (ЛИТМО) и других.

Методы исследований нивелиров в основном сводятся к эталонированию реек и геодезическим поверкам самого прибора, а методы исследования угловых измерительных систем в основном основаны на использовании эталонных призм с автоколлиматорами, в машиностроении известны работы по исследованию угловых преобразователей с использованием фотоэлектрических преобразователей более высокого класса точности .

Однако все известные устройства нацелены в основном на проверку одного из параметров (углов, линий или превышений) .

При метрологическом испытании эталонного средства измерения (СИ) необходимо выполнить оценку полноты и правильности методов испытаний метрологических характеристик, оценку значений погрешности и других характеристик во времени, а также экспертизу методики его периодической поверки]. Важным фактором является выявление систематической и случайной составляющих погрешности измерения. При метрологическом испытании поверочных установок используют разнообразный метрологический арсенал: представление исследуемого СИ в виде математической модели, теоретическое исследование математической модели, уточнение формулы измерения, а также экспериментальное исследование испытуемого СИ. Кроме того, при испытании СИ необходимо оценивать влияние изменения внешних условий на метрологические характеристики.

Общие требования, предъявляемые к эталонным измерительным комплексам:

• Для исследования тахеометров следует применять комплексы позволяющие исследовать все метрологические характеристики прибора.
• Эталонные вертикальные углы должны изменяться в пределах работы прибора, и должно быть обеспечено сохранение заданных углов в течение времени исследований.
• Для исследования погрешности определения превышений тахеометрами необходимо проводить исследование, как погрешностей измерения вертикального угла, так и погрешностей измерения расстояния.
• При исследовании нивелиров и реек комплексы должны обеспечивать возможность исследования как оптических нивелиров и шкаловых реек, так и цифровых нивелиров и штрих-кодовых реек.
• Должна быть обеспечена дискретность отсчитывания на уровне погрешности измерений.
• Суммарная погрешность эталонного СИ должна быть ниже погрешности исследуемого СИ не менее, чем в три раза.