Проанализированы известные методы калибровки и оценки характеристик реализованных космических гравитационных градиентометров. Выделены и описаны основные этапы калибровки и оценки характеристик градиентометров: лабораторная оценка поправочных коэффициентов, оценка поправочных коэффициентов при эксплуатации, оценка поправочных коэффициентов по независимым данным, калибровка. Предложены два метода калибровки космических градиентометров: с использованием комплекса наземных полигонов и бортового стенда. Исследованы принципы построения элементов комплекса наземных полигонов, сформирована их структура. Проанализирована возможность применения бортовой массы на борту космического аппарата для калибровки космического градиентометра. Выделены основные параметры бортового стенда.

Разработаны алгоритм и программа расчёта в оперативном режиме эфемеридно-временно́й информации навигационных космических аппаратов ГЛОНАСС и GPS. Представленные результаты получены в Главном метрологическом центре Государственной службы времени и частоты и определения параметров вращения Земли Всероссийского научно-исследовательского института физико-технических и радиотехнических измерений (ВНИИФТРИ). Вычисления эфемеридно-временно́й информации осуществляются по данным кодовых и фазовых измерений на двух несущих частотах. Данные измерений представлены в виде часовых RINEX-файлов наблюдений и файлов навигационных сообщений от станций слежения, входящих в сеть международной службы глобальных навигационных спутниковых систем IGS (International GNSS Service). Представлены результаты проведённых тестовых расчётов эфемерид и временны́х поправок навигационных космических аппаратов ГЛОНАСС и GPS в оперативном режиме. Приведён анализ точности полученных результатов по сравнению с апостериорными данными других Центров обработки и анализа данных.

Рассмотрены основные математические положения, обусловливающие необходимые и достаточные условия применения метода линеаризации нелинейных функций случайных аргументов при оценке погрешностей результатов косвенных измерений. Отмечена необходимость оценивания возникающей систематической составляющей погрешности и степени приближённого представления функций. В рамках необходимых и достаточных условий разложения произвольной функции в ряд Тейлора получена новая аналитическая формула для приближения нелинейной функции в виде частного от независимых случайных аргументов. При использовании этой формулы для оценки погрешностей результатов указанных косвенных измерений можно не уточнять полученные результаты путём добавления членов в ряд Тейлора и не оценивать степень приближения нелинейной функции по значениям соответствующих остаточных членов. Предложенная формула позволяет определять практические условия, при которых для оценки погрешностей соответствующих результатов можно использовать известные и достаточно простые формулы для оценок абсолютной и относительной погрешностей без предварительной обработки результатов прямых измерений.

Рассмотрены основные проблемы метрологического обеспечения измерений скорости и пропускной способности в цифровых пакетных сетях передачи данных. Перечислены мероприятия для выполнения измерений скорости передачи данных. Предложены различные способы обеспечения прослеживаемости измерителей скорости передачи цифровой информации, такие как модернизация существующего ГЭТ 200-2012, разработка первичной референтной методики измерений скорости и создание локальной поверочной схемы для измерений скорости передачи цифровой информации. Даны рекомендации по реализации выбранного метода обеспечения прослеживаемости измерителей скорости передачи данных и пропускной способности каналов связи. Предложенные подходы можно применять в метрологии цифровых систем связи.

Описаны задачи, требующие проведения высокоточных измерений задержек распространения сигнала в волоконно-оптических линиях связи. Рассмотрены особенности конструкции импульсного оптического рефлектометра с пикосекундным разрешением, предназначенного для измерений задержек распространения сигнала. Показано, что погрешность такого рефлектометра включает аддитивную и мультипликативную составляющие. Предложен метод определения аддитивной составляющей погрешности оптического рефлектометра, основанный на измерениях задержек сигнала, вносимых отдельными катушками оптического волокна, и общей задержки, вносимой последовательно включёнными катушками. Сформулированы требования к условиям измерений, приведены результаты оценки погрешности предложенного метода. Для исключения мультипликативной составляющей погрешности рефлектометра предложен метод определения поправок к показаниям рефлектометра. Метод основан на измерении задержек распространения сигнала в катушках оптического волокна сначала с помощью эталонной аппаратуры – установки для измерений задержки распространения сигнала, а затем – с помощью оптического рефлектометра, и последующем расчёте разностей полученных результатов измерений. Представлена схема установки для измерений задержки распространения сигнала в катушке оптического волокна, изложен принцип действия установки. Приведены результаты оценки погрешности определения поправок к показаниям рефлектометра предложенным методом. Показано, что исключение аддитивной и мультипликативной составляющих погрешности позволит уменьшить погрешность оптических рефлектометров до значений менее ±100 пс.

Описаны изменения в алгоритме формирования международной шкалы атомного времени TAI в части оценки весовых коэффициентов часов, участвующих в формировании TAI. Проведены исследования характеристик долговременной нестабильности водородных стандартов частоты и времени нового поколения из состава Государственного первичного эталона единиц времени, частоты и национальной шкалы времени ГЭТ 1-2018 на основе обработки результатов отклонений частот стандартов относительно TAI. Подтверждено, что в настоящее время водородные стандарты частоты и времени нового поколения показывают существенно меньшую долговременную нестабильность по сравнению с квантовыми стандартами частоты аналогичных и других типов.

Описаны результаты работ по совершенствованию программ и методов совместной обработки (комбинирования) результатов измерений различных видов (радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами, спутниковой лазерной дальнометрии, измерений по результатам приёма сигналов глобальных навигационных спутниковых систем) в Главном метрологическом центре Государственной службы времени, частоты и определения параметров вращения Земли. Рассмотрены методы комбинирования результатов измерений различных видов на уровнях измерений и временных рядов. Повышение точности определения всемирного времени достигнуто в результате учёта и посткорреляционной обработки результатов измерений, полученных с новых тринадцатиметровых антенн двухэлементного радиоинтерферометра на узлах колокации Института прикладной астрономии Российской академии наук. Точность определения комбинированных значений параметров вращения Земли увеличена в результате повышения точности как отдельных рядов, полученных в результате обработки измерений различных видов в разных Центрах обработки и анализа данных, так и совершенствования алгоритмов комбинирования.

Разработана и испытана установка относительной акустической газовой термометрии, предназначенная для воспроизведения и передачи единицы термодинамической температуры – кельвина в диапазоне низких температур 4,2–80 К. Разработанная установка отличается от разработанных ранее установок относительной акустической газовой термометрии размерами основного узла – резонатора. Уменьшение размеров резонатора (диаметра полости) позволило в несколько раз уменьшить массу охлаждаемых частей установки по сравнению с массой таких частей ранее используемой установки. Это значительно сокращает расход жидких гелия и азота, необходимых для охлаждения резонатора, а также уменьшает время стабилизации температуры и, соответственно, время измерений. Представлены результаты проверки работы основных систем разработанной установки.

Показана возможность применения болометрических преобразователей сверхвысокочастотной мощности из состава Государственного первичного эталона единицы мощности электромагнитных колебаний в волноводных и коаксиальных трактах ГЭТ 167-2017 в расширенном до 220 ГГц диапазоне частот. Проведённые исследования полупроводниковых болометрических преобразователей сверхвысокочастотноймощности в расширенномдиапазоне частот подтвердили хорошее согласование и гладкие частотные характеристики коэффициента эффективности преобразователей. На основе полученных результатов исследований аттестован Государственный рабочий эталон единицы мощности электромагнитных колебаний 0,1–10 мВт в диапазоне частот от 37,5 до 220 ГГц 3.1.ZZT.0288.2018. Приведены технические характеристики рабочего эталона единицы мощности электромагнитных колебаний, полученные при его аттестации на аппаратуре ГЭТ 167-2017 в диапазоне частот 37,5–220 ГГц.

Проанализировано текущее состояние измерений комплексного коэффициента отражения в волноводных трактах миллиметрового диапазона длин волн. Предложен подход к решению задачи воспроизведения шкалы измерений комплексного коэффициента отражения. Получены математические выражения, являющиеся основой уравнения измерений комплексного коэффициента отражения. Разработана методика определения метрологических характеристик мер единицы комплексного коэффициента отражения. Проведено сравнение результатов электродинамического моделирования и аналитических расчётов по разработанной методике. Показано, что предложенная методика может использоваться для воспроизведения единицы комплексного коэффициента отражения при создании государственного первичного эталона. 

Описана измерительная установка для воспроизведения единицы звукового давления в воде на частотах 1–500 Гц в диапазоне температур 0,5–35 °С при избыточных статических давлениях до 60 МПа. Цель создания установки – расширение функциональных возможностей Государственного первичного эталона единиц звукового давления и колебательной скорости в водной среде ГЭТ 55-2017. Показана целесообразность моделирования в ГЭТ 55-2017 рабочих условий применения гидрофона. Рассмотрены принципы функционирования и метрологические характеристики созданной установки. Приведены особенности измерительной процедуры калибровки гидрофона.

Описан подход к созданию эталонных средств воспроизведения единиц объёмной активности радона и торона и плотности потока радона с поверхности грунта на основе физических принципов воспроизведения этих единиц величин и использования в качестве технических средств воспроизведения барботеров с радиоактивным раствором соли радия, референтных емкостей известного объёма, эманационных камер для генерации торона, гамма-спектрометра с полупроводниковым детектором из особо чистого германия и радиометров радона. Воспроизведение заключается в физической реализации единиц в соответствии с их определением применительно к образованию радона и торона в радиоактивных рядах радия и тория. Предложенный подход позволит определить конструктивные, структурные и другие технические решения эталонных средств измерений, а также специфические приёмы и способы работы с ними. Создание эталонных средств и технологий воспроизведения единиц объёмной активности радона и торона и плотности потока радона с поверхности грунта позволит обеспечить единство и достоверность измерений в области ионизирующих излучений, прослеживаемость единиц и приведение характеристик национальных эталонов в соответствие с уровнем мировых достижений.