Приведены результаты работ по совершенствованию Государственного первичного эталона единицы мощности ультразвука в воде ГЭТ 169-2005. В результате включения в состав эталона двух новых эталонных измерителей мощности ультразвука расширен частотный и динамический диапазоны воспроизведения и передачи единицы мощности нижестоящим средствам измерений. Для измерения радиационного воздействия ультразвуковой волны и поглощённой ультразвуковой энергии в эталонных измерителях мощности ультразвука использованы поглощающие мишени. Это имеет большое значение для метрологического обеспечения современного высокотехнологичного медицинского ультразвукового оборудования, использующего, в том числе, сфокусированные ультразвуковые пучки высокой интенсивности для лечения онкологических заболеваний. Применённая в Государственном первичном эталоне единицы мощности ультразвука в воде ГЭТ 169-2019 автоматизация процесса измерений существенно снизила трудоёмкость поверочных работ и повысила точность измерений.

Рассмотрены нестационарные непрерывные и дискретные динамические системы, моделируемые соответственно интегральными уравнениями Вольтерра первого рода и их дискретными аналогами. Построены алгоритмы точного восстановления импульсной характеристики (в аналитическом виде) для непрерывных систем и переходной характеристики для дискретных систем. Рассмотрен алгоритм точного восстановления импульсной характеристики нестационарной непрерывной динамической системы по трём, связанным между собой, входным сигналам. Показано, что первый сигнал может быть произвольным, а второй и третий сигналы связаны с первым интегральным оператором. В качестве динамической характеристики выбрана точная формула преобразования Лапласа импульсной характеристики, представленная алгебраическим выражением от преобразования Лапласа выходных сигналов системы. Приведён модельный пример, иллюстрирующий эффективность работы представленного алгоритма. Обсуждены вопросы практического применения представленного алгоритма. Также построен алгоритм точного восстановления переходной характеристики нестационарной дискретной динамической системы по трём, связанным между собой, входным сигналам. Показано, что первый сигнал может быть произвольным, а второй и третий сигналы связаны с первым оператором суммирования. Дана точная формула Z-преобразования переходной характеристики, представленная алгебраическим выражением от Z-преобразования выходных сигналов системы. Приведён модельный пример. Описаны динамические системы, на которые могут быть распространены предложенные алгоритмы.

Предложен подход к обеспечению стабильности взаимного расположения активной спутниковой навигационной антенны и инерциального измерительного модуля при установке инерциально-спутниковой навигационной системы на транспортное средство. Задача определения координат навигационной антенны относительно инерциального модуля решена за счёт объединения инерциального модуля и антенного элемента в единую конструкцию – интегрированную антенну. Такой подход позволяет определять требуемые координаты в заводских условиях при изготовлении интегрированной антенны. Описаны принципы работы отдельных узлов интегрированной антенны и способы её применения в инерциально-спутниковых навигационных системах. Указаны особенности организации двустороннего обмена цифровой информацией между антенной и вычислительным устройством. Показано, что использование однотипных кабельных модемов позволяет организовать полудуплексный обмен информацией между интегрированной антенной и навигационным приёмником. Предложены способы применения этого обмена для решения служебных задач навигационной системы. Отмечено, что у интегрированной антенны появляется собственный измерительный базис. Описаны способы учёта ориентации этого базиса при практическом применении интегрированной антенны в одноантенных и многоантенных инерциально-спутниковых навигационных системах.

Одной из наиболее актуальных задач в метрологическом обеспечении измерений времени и частоты является создание высокостабильных узкополосных лазерных излучателей и генераторов наборов эквидистантных узких оптических спектральных линий (так называемых оптических гребёнок). Эти устройства необходимы как для передачи эталонных сигналов частоты, так и для использования в составе подвижных источников эталонных сигналов времени и частоты оптического и микроволнового диапазонов спектра. Они необходимы также для прецизионной спектроскопии сверхвысокого разрешения. При создании высокостабильных узкополосных лазерных излучателей и оптических гребёнок перспективно применение миниатюрных оптических резонаторов с модами шепчущей галереи. В последнее время активно исследуют технологии изготовления и свойства таких резонаторов. Приведён обзор современного состояния исследований по применению оптических резонаторов с модами шепчущей галереи в метрологии времени и частоты. Описаны типы, достоинства и недостатки резонаторов с модами шепчущей галереи, методы генерации различных сигналов, в частности сверхвысокочастотных сигналов. Приведены примеры действующих лабораторных установок российских и зарубежных научных групп. Рассмотрены перспективы дальнейшего использования резонаторов с модами шепчущей галереи.

Изучен линейный режим термодинамики, активно исследуемый в настоящее время. Одно из главных понятий линейного режима – плотность производства энтропии. Расширен круг задач, для которых требуется рассчитать плотность производства энтропии, т. е. определить плотность производства энтропии по экспериментальным термограммам нагрева или охлаждения. Термограммы нагрева или охлаждения широко используются в нестационарных теплофизических экспериментах при изучении свойств веществ и материалов: фазовых переходов первого и второго родов, теплоёмкости, температуропроводности. Приведено количественное обоснование формулы для расчёта плотности производства энтропии. Эта формула основана на данных термограммы, полученной методом импульсного электрического нагрева. Измерения исходных временны́х зависимостей электрической мощности и яркостной температуры образца ниобия выполнены одновременно в микросекундном диапазоне. Показано соответствие двух зависимостей плотности производства энтропии от времени: в одной зависимости учитывается подведённая электрическая мощность, другая основана на термограмме.

Выполнен анализ нового класса средств измерений тепловых величин, основанного на применении многозначной меры теплопроводности твёрдых тел. На примере измерения теплопроводности твёрдых тел показана ошибочность использования принципа многозначности для мер интенсивных теплофизических величин. В качестве доказательства приведены соотношения для тепловых проводимостей составных элементов теплостата, реализующего многозначную меру теплопроводности, и выполнены проверки этих соотношений на предельные переходы. Двумя способами установлено, что теплопроводность указанной меры не зависит от значения подводимого теплового потока. Показано несоответствие точности метода измерений теплопроводности и удельной теплоёмкости с помощью многозначных мер реально достижимым значениям точности и точности воспроизведения единицы с использованием Государственного первичного эталона единицы поверхностной плотности теплового потока ГЭТ 172-2016. Дана оценка реально достижимой в настоящее время точности измерения теплопроводности твёрдых тел.

Рассмотрена задача оценивания межчастотных задержек сигналов навигационных космических аппаратов системы ГЛОНАСС. Такие задержки излучения сигнала в радиочастотном тракте навигационных космических аппаратов являются источником инструментальной погрешности псевдодальномерных  измерений. Предложен метод оценки межчастотных задержек сигналов, основанный на расчёте первых разностей псевдодальномерных измерений по навигационным космическим аппаратам, взаимное угловое положение которых отличается не более чем на 1°. Проведен эксперимент по оценке межчастотных задержек сигналов на основе разработанного метода. Эксперимент основан на использовании калиброванной навигационной  ппаратуры потребителя для разделения погрешностей, вызванных задержками сигналов в приёмнике и навигационном космическом аппарате. Также для обеспечения наименьшего влияния ионосферного слоя Земли в обработку включены только те измерения, которые получены при малом значении полной электронной концентрации TEC. В качестве исходных данных использовали псевдодальномерные измерения по сигналам навигационных космических аппаратов систем ГЛОНАСС и GPS. Результаты оценивания для всех космических аппаратов орбитальной группировки системы ГЛОНАСС сравнены с формулярными значениями, предоставленными в составе навигационного кадра. Проанализированы результаты экспериментальных исследований, получены значения среднеквадратических отклонений задержек орбитальной группировки ГЛОНАСС. Для подтверждения адекватности результатов проведена проверка на внутреннюю сходимость результатов и определена погрешность разработанного метода оценки межчастотных задержек навигационных космических аппаратов.

Одним из условий обеспечения безопасности эксплуатации воздушного транспорта является качество заправляемого в воздушные суда авиатоплива. Контроль качества топлива – многопараметровая задача, включающая контроль содержания свободной влаги. Регламентирующие документы устанавливают содержание свободной воды не более 0,0015 % масс. Разработан прямой электрометрический микроволновый резонаторный метод контроля свободной влаги в авиационных топливах. Метод заключается в измерении характеристик резонанса цилиндрического объёмного резонатора. При этом на твёрдой диэлектрической поверхности внутри резонатора находятся капли влаги, прижатые тонкой пластиной. Вследствие этого резко повышаются диэлектрические потери. Проведены аналитический и экспериментальный анализы метода. Обоснован диапазон контроля 0,5–30 мкл абсолютного объёма влаги авиационных топлив с максимальной погрешностью не более 25 %. Чувствительность предложенного метода контроля СВЧ-потерь в каплях свободной влаги, трансформированных в тонкий слой прижатием тонкой пластиной, на порядок больше чувствительности метода контроля СВЧ-потерь в каплях влаги на твёрдой поверхности в резонаторе. Предложенный метод может быть положен в основу создания приборов контроля свободной влаги авиационных топлив в условиях аэродрома и лаборатории. Показано направление развития метода.

Разработан компьютерный эффузионный анализатор плотности газов с убывающим давлением истечения. Описана обобщённая схема данного анализатора и его работа. Показано, что принцип действия созданного прибора основан на измерении времени истечения определённого объёма анализируемого газа через микродиафрагму. На основании исходных уравнений газовой динамики разработана математическая модель эффузионных анализаторов плотности газов с убывающим давлением истечения. Создана экспериментальная установка для проверки разработанной математической модели компьютерного эффузионного анализатора плотности газов. Представлены результаты проверки математической модели, полученные при экспериментальных исследованиях на разработанной установке для ряда газов. Выполнены исследования, направленные на оценку влияния температуры на результат измерений. Рассчитанные на основании математической модели результаты сопоставлены с данными, полученными в ходе экспериментальных исследований. Определена погрешность разработанной математической модели эффузионных анализаторов плотности газов с убывающим давлением истечения. Сделаны выводы о её адекватности и возможности дальнейшего использования для проектирования и расчётов эффузионных анализаторов плотности газов с убывающим давлением истечения.

Рассмотрена проблема обеспечения метрологической прослеживаемости результатов измерений показателей качества и пищевой ценности пищевых продуктов и продовольственного сырья: содержание воды (влаги), азота (белка, сырого протеина), жира, золы и углеводов. Для аттестации методик измерений и контроля точности результатов измерений предложено применять стандартные образцы состава пищевых продуктов, прослеживаемые к Государственному первичному эталону единиц массовой доли, массовой (молярной) концентрации воды в твёрдых и жидких веществах и материалах ГЭТ 173-2017, Государственному первичному эталону единиц массовой (молярной, атомной) доли и массовой (молярной) концентрации компонентов в жидких и твёрдых веществах и материалах на основе кулонометрии ГЭТ 176-2019, а также использовать первичные референтные методики измерений. Рассмотрены результаты разработки первичных референтных методик измерений массовых долей жира, золы и углеводов в пищевых продуктах и продовольственном сырье, а также массовой доли сырого жира (масличности) в семенах масличных культур и продуктах на их основе. Приведены метрологические характеристики стандартных образцов состава сухих молочных продуктов, сухих зерномолочной и зерновой каш для детского питания, яичного порошка, мясных продуктов сублимационной сушки, комбикормов. Полученные данные позволяют построить схему метрологической прослеживаемости результатов измерений показателей качества и пищевой ценности пищевых продуктов и продовольственного сырья от ГЭТ 173-2017, ГЭТ 176-2019 и от первичных референтных методик измерений к рутинным методикам измерений, тем самым обеспечивая единство измерений показателей пищевой ценности продуктов питания.