Описаны способы расширения номенклатуры и диапазонов воспроизводимых величин, а также улучшения функциональных возможностей Государственного первичного эталона единиц относительной влажности газов, молярной (объёмной) доли влаги, температуры точки росы/инея ГЭТ 151-2014. В результате проведённых исследований разработан и утверждён Государственный первичный эталон единиц относительной влажности газов, молярной (объёмной) доли влаги, температуры точки росы/инея, температуры конденсации углеводородов ГЭТ 151-2020, в состав которого введён комплекс эталонных генераторов, воспроизводящих температуру точки росы/инея и температуру конденсации углеводородов при высоких давлениях рабочего газа. Представлено описание ГЭТ 151-2020 и входящего в его состав комплекса эталонных генераторов, реализующих воспроизведение единиц температуры точки росы/инея и температуры конденсации углеводородов с учётом влияющих факторов по давлению рабочего газа. Исследованы метрологические характеристики ГЭТ 151-2020. Составлен бюджет неопределённости измерений при воспроизведении температуры точки росы/инея и температуры конденсации углеводородов. Разработана и утверждена Государственная поверочная схема для средств измерений влажности газов и температуры конденсации углеводородов. Решены актуальные вопросы обеспечения единства измерений в области гигрометрии. Реализованы задачи метрологического обеспечения средств измерений температуры точки росы и температуры конденсации углеводородных газов при высоких давлениях рабочего газа. Полученные результаты применимы при создании экспериментальной базы для исследований физических свойств технических и природных газов и утверждении государственных справочных данных в широком диапазоне давлений и температур рабочего газа.

Во второй половине XX в. получены данные, которые указывали на аномалии закона красного смещения Хаббла, а также выдвинута гипотеза о происхождении квазаров как выбросов из галактик с активными ядрами. К концу XX в. в Местной группе галактик обнаружены дипольная анизотропия красного смещения и аномалии оценок параметра Хаббла. Нарастающее расхождение этих оценок по сверхновым SN Ia относительно оценок параметра Хаббла по данным измерений микроволнового фонового излучения при интерпретации данных измерений в рамках различных космологических моделей и анизотропия красного смещения в 2016 г. вызвали дискуссию о кризисе в космологии, которую начали Венди Фридман и Адам Рисс. Задача идентификации шкалы космологических расстояний рассмотрена как задача калибровки. В результате её решения выявлен диполь анизотропии красного смещения сверхновых типа SN Ia – реперных точек шкалы фотометрических расстояний. Диполь имеет максимум и минимум в областях соответственно северного и южного галактических полюсов. Противоположная ориентация диполя анизотропии красного смещения для квазаров стала новым аспектом проблем шкалы космологических расстояний.

Дан обзор публикаций по теории динамических измерений. Рассмотрена проблема минимизации погрешности динамического измерения, составляющие которой обусловлены динамическими свойствами (инерционностью) датчика и аддитивным шумом на его выходе. Для решения проблемы предложен способ минимизации погрешности динамического измерения в результате одновременной коррекции указанных составляющих и разработана структура измерительной системы. Применение измерительной системы позволяет оценивать погрешность динамического измерения и уменьшать её путём одновременного восстановления и фильтрации входного измеряемого сигнала датчика. Предложена структура специального фильтра с предварительной коррекцией передаточной функции датчика для дальнейшей обработки измеренного сигнала. Обработка погрешности динамического измерения заключается в итеративном применении восстанавливающего фильтра с конечно-импульсной характеристикой (или не рекурсивного фильтра) и оценке динамической погрешности. Для датчика 2-го порядка проведено компьютерное моделирование разработанной измерительной системы. Получены оптимальные (по минимуму оценки динамической погрешности) значения порядка восстанавливающего фильтра для входных сигналов различного вида в присутствии аддитивного гауссова шума на выходе датчика. Продемонстрировано уменьшение динамической погрешности с применением разработанной измерительной системы. Полученные результаты будут полезны при измерениях параметров быстропеременных процессов, когда доминирующей является динамическая составляющая погрешности, обусловленная динамическими свойствами (инерционностью) датчика, а также аддитивными шумами на его выходе.

Рассмотрены вопросы метрологического обеспечения средств измерений двумерного пространственного распределения (профиля) единицы показателя преломления твёрдых веществ. Разработана эталонная установка, которая включена в состав Государственного первичного эталона единицы показателя преломления ГЭТ 138-2021. Представлены состав, принцип работы и основные метрологические характеристики эталонной установки, основу которой составляет цифровой интерферометр для измерения двумерного пространственного распределения (профиля) показателя преломления тонких срезов заготовок градиентных стекловолокон. Эталонная установка из состава ГЭТ 138-2021 обеспечивает единство измерений для средств измерений профиля показателя преломления, так называемых оптических анализаторов заготовок градиентных стекловолокон и оптических волокон. Приведены результаты экспериментальных исследований ГЭТ 138-2021 в части воспроизведения двумерного пространственного распределения единицы показателя преломления.

Актуальной задачей дистанционного мониторинга рассеивающих частиц в нижнем слое атмосферы является разработка методов получения информации о микроструктуре рассеивающего слоя по измеряемому сигналу обратного рассеяния. Рассмотрены основные параметры микроструктуры приземного слоя атмосферы (концентрация и площадь поперечных сечений частиц) и основные измеряемые величины при лидарном зондировании (коэффициент обратного рассеяния и коэффициент экстинкции). При одночастотном лидарном зондировании рассматриваемым коэффициентам можно сопоставить микроструктуру эквивалентной рассеивающей среды, состоящей из монодисперсных частиц. Это позволяет интерпретировать коэффициенты обратного рассеяния и экстинкции через микроструктуру эквивалентной среды. Величиной, непосредственно связанной с поперечным размером частиц, служит угловой размер ореола вокруг пучка, распространяющегося в рассеивающей среде. На примере двухпозиционной схемы зондирования рассмотрены способы измерения углового размера ореола вокруг пучка, прошедшего через рассеивающий экран. Рассеивающий экран представляет собой непрозрачную плоскость с отверстиями, проекциями которых являются изображения частиц. Показано, что если угловой размер прошедшего через экран пучка увеличивается в два раза, то схема измерения углового размера ореола будет оптимальной. Это можно достичь либо выбором линейного увеличения, по которому созданы изображения частиц на экране, либо перемещением экрана вдоль линии зондирования. Реализация указанных способов позволяет описать содержащиеся в приземном слое атмосферы полидисперсные и несферические частицы через сечение эквивалентных частиц. Появляется возможность применения дистанционных методов в задаче мониторинга приземного слоя атмосферы.

Рассмотрены методы оценки характеристик чувствительности виброиндукционного преобразователя, предназначенного для контроля нарушения сплошности поверхности объектов при их намагничивании приложенным постоянным полем. На основании анализа математической модели выходного сигнала виброиндукционного преобразователя получены аналитические выражения для коэффициентов преобразования скорости изменения напряжённости магнитного поля и ускорения по координате виброперемещения преобразователя в электродвижущую силу индукции катушки. Приведены методики экспериментальной оценки коэффициентов преобразования и показана высокая сходимость расчётных и экспериментальных оценок. На основании сформулированных условий выявляемости аномалий магнитных полей, возникающих над дефектными участками поверхности, и известных коэффициентов преобразования получены расчётные соотношения для оценки порогов чувствительности преобразователя по ортогональным составляющим распределения напряжённости магнитного поля. В результате экспериментальной проверки подтверждена адекватность расчётных и экспериментальных оценок порогов чувствительности. Даны рекомендации по применению расчётных и экспериментальных методов оценки характеристик чувствительности виброиндукционного преобразователя.

Предложен двухэтапный приближённый метод восстановления фазы спектра сигнала по амплитуде спектра. На первом этапе численным методом восстанавливается сигнал (в одномерном и двумерном случаях) по известному модулю спектра, на втором – определяется спектр восстановленного сигнала и вычисляется фаза спектра. Восстановление сигнала по известному модулю спектра моделируется нелинейным уравнением Фредгольма первого рода, при решении которого использованы сплайн-коллокационный метод со сплайнами нулевого и первого порядков и обобщение непрерывного метода решения нелинейных операторных уравнений. Приведены модельные примеры восстановления одномерных и двумерных сигналов. Исследована точность восстановления сигнала при различных возмущениях во входных сигналах и в вычислительных схемах. Оценены абсолютные и относительные значения выбросов на переднем и заднем фронтах сигналов. Рассмотрены способы подавления эффекта Гиббса. Предложенный метод можно применять в оптике, астрофизике, биологии, медицине.

Рассмотрены методы повышения точности фазовой калибровки гидрофонов. Показано, что при калибровке гидрофона опорный центр, например геометрический центр контура активного элемента гидрофона, может быть смещён относительно акустического центра активного элемента из-за неравномерной толщины гидроизоляционного покрытия элемента. Предложен метод определения положения акустического центра гидрофона относительно выбранного опорного центра. Описана схема эксперимента по определению положения (смещения) акустического центра гидрофона относительно геометрического центра контура активного элемента. Приведены результаты экспериментов для гидрофонов разных типов и проанализированы источники неопределённости измерений. Показано, что учёт смещения акустического центра позволяет повысить точность фазовой калибровки гидрофонов. Предложенный метод можно использовать в области гидроакустических измерений чувствительности приёмников звукового давления.

Рассмотрена задача определения точности авторегрессионной модели речевого сигнала и предложен метод измерений показателя точности в режиме скользящего окна наблюдений. В качестве показателя точности использовано модифицированное значение COSH-расстояния (hyperbolic cosine – функции гиперболического косинуса) авторегрессионной модели относительно одноимённой (однофонемной) периодограммы Шустера в роли опорного спектрального образца. Для изучения возможностей предложенного метода поставлен и проведён натурный эксперимент, в котором объектом исследования служил набор авторегрессионных моделей разных порядков. Указанные модели получены методом Берга для гласных звуков речи контрольного диктора. По результатам выполненных измерений для каждого гласного звука найдены оптимальные значения порядка авторегрессии и соответствующая ему оптимальная авторегрессионная модель. Показано, что данная оптимизация позволила повысить точность авторегрессионной модели речевого сигнала более чем на 60 % в зависимости от звука речи контрольного диктора и особенностей его голосового тракта. Полученные результаты предназначены для использования в системах автоматической обработки и цифровой передачи речи с радикальным сжатием данных на основе коэффициентов линейного предсказания

Рассмотрены проблемы загрязнения фталатами окружающей среды и влияния фталатов на здоровье человека. Описан процесс разработки Референтной методики измерений массовой доли шести приоритетных фталатов (диметилфталата, диэтилфталата, ди(н-бутил)фталата, бензилбутилфталата, ди(2-этилгексил)фталата и ди(н-октил)фталата) в объектах на основе поливинилхлорида методом газовой хроматографии/масс-спектрометрии с изотопным разбавлением РМИ ВНИИМ-243-01-2019. Обсуждены этапы измерительной процедуры и пути их оптимизации с целью повышения точности результатов измерений. Изучены источники неопределённости, минимизированы вклады всех составляющих в суммарную стандартную неопределённость результатов измерений, полученных по РМИ ВНИИМ-243-01-2019. Установлены метрологические характеристики РМИ ВНИИМ-243-01-2019: диапазон измерений 10–5000 мг/кг; среднее квадратическое отклонение в условиях повторяемости и промежуточной прецизионности 2 и 3 % соответственно; относительная расширенная неопределённость 6–8 %. Методика предназначена для установления метрологических характеристик стандартных образцов матриц, контроля правильности результатов измерений, полученных с использованием других методик (методов) измерений аналогичных величин, и выполнения измерений в арбитражных целях. В качестве объективного подтверждения соответствия РМИ ВНИИМ-243-01-2019 представлены результаты ключевых международных сличений CCQM-K133 “Phthalate esters in Polyvinyl Chloride (PVC)”.