Im ersten Antragszeitraum von Juli 2002 bis Juni 2005 wurden im Teilprojekt A1 die Grundlagen für die metrologische Validierung von Nanopositionier- und Nanomessmaschinen mit Arbeitsbereichen von 200 x 200 x 5 mm³ gelegt. Bisherige Angaben über die Mess- und Positionierunsicherheit von NPM-Maschinen bezogen sich im Wesentlichen auf 1D- und 2D-Messaufgaben. Um Aussagen über die 3D-Mess- und Positionierunsicherheit von solchen Systemen zu ermöglichen, wurde ein metrologisches, modulares 3D-Vektormodel für NPM-Maschinen erarbeitet. Dabei handelt es sich um einen Modellansatz, der erstmals eine Messunsicherheitsanalyse erlaubt, bei der das Unsicherheitsbudget der Messwertbildung aus zwei Messpunkten im dreidimensionalen Messraum berücksichtigt wird. Diese universelle Herangehensweise erlaubt es, räumlich verknüpfte Teilmodelle effektiv einzubinden und nach Bedarf zu verfeinern. Auf der Grundlage dieses Modells wurde eine erste Messunsicherheitsanalyse nach GUM vorgenommen und ausgewertet. Der Modellansatz kann aber ebenso für die Unsicherheitsanalyse nach alternativen Verfahren (z.B. Monte Carlo) herangezogen werden und ist darüber hinaus auch außerhalb des SFB bei der Bewertung komplexer messtechnischer Systeme anwendbar. Von besonderer metrologischer Bedeutung ist die Raumspiegelecke als Referenz von NPM-Maschinen. Die Kenntnis und Stabilität ihrer topologischen Parameter und ihrer Einbindung in das Gesamtsystem ist Voraussetzung für die erfolgreiche Modellimplementierung in ein metrologisches Korrekturkonzept von NPM-Maschinen. Deshalb war im ersten Antragszeitraum die Analyse von verschiedenen Raumspiegelvarianten einschließlich ihres technologischen Hintergrunds ein wesentlicher Arbeitspunkt des Teilprojektes A1.