Описан Государственный первичный эталон единицы оптической плотности ГЭТ 206-2016, принцип работы которого основан на фильтрации светового потока в проходящем и отражённом свете. Представлены состав и метрологические характеристики ГЭТ 206-2016. Приведены данные по исследованию геометрических и спектральных характеристик эталона. В настоящее время ГЭТ 206-2016 позволяет решать задачи метрологического обеспечения средств измерений оптической плотности в проходящем свете (радиографический неразрушающий контроль качества материалов в различных отраслях промышленности) и отражённом свете (полиграфия, приложения энергосберегающих и графических технологий).

Описан состав и метрологические характеристики Государственного первичного эталона единицы температуры – кельвина – в диапазоне от 0,3 до 273,16 К ГЭТ 35-2021. ГЭТ 35-2021 позволяет воспроизводить и передавать единицу температуры в соответствии с определением кельвина, принятым в 2018 г. на 26-й Генеральной конференции по мерам и весам. В состав ГЭТ 35-2021 введены разработанные в 2012–2019 гг. установки акустической газовой термометрии – первичные средства измерений температуры в диапазонах 79–273,16 К; 4,2–80 К; 268,16–273,16 К. Для повышения точности воспроизведения действующей температурной шкалы МТШ-90 усовершенствована аппаратура воспроизведения реперных точек шкалы. На основании проведённых исследований рассчитана неопределённость воспроизведения термодинамической температуры и температуры по шкале МТШ-90.

Рассмотрена задача аналитического представления экспериментальной комплексной частотной характеристики гидрофона на основе модели, состоящей из линии опережения и минимально-фазовой части. Модель учитывает резонансные свойства гидрофона и влияние дифракции звука на активном элементе. Предложены алгоритмы аппроксимации комплексной частотной характеристики дробно-рациональной функцией комплексной переменной по данным амплитудно-частотной и (или) фазочастотной характеристики гидрофона. Приведены примеры применения алгоритмов для обработки экспериментальных частотных характеристик измерительных гидрофонов. Полученные результаты позволят упростить калибровку и многократно сократить размерность калибровочных данных при сохранении точности, характерной для рабочих измерительных гидрофонов.

Определение и подтверждение калибровочных возможностей национальных метрологических институтов необходимы для верификации оценённых метрологических характеристик первичных эталонов. Сличения национальных первичных эталонов стимулируют глубокое и детальное изучение факторов, влияющих на неопределённость измерений. Внесение калибровочных возможностей метрологических институтов в базу данных Международного бюро мер и весов позволяет проводить калибровку средств измерений, признаваемую всем мировым сообществом. В статье приведены результаты сличений национальных первичных эталонов твёрдости по шкалам Виккерса и Бринелля метрологических институтов стран, входящих в Евро-Азиатское сотрудничество государственных метрологических учреждений (KOOMET). Сличения проведены в рамках деятельности технического комитета по массе и связанным величинам ТК 1.6, шифр темы – 341/RU/05. Описана процедура региональных ключевых и дополнительных сличений национальных первичных эталонов твёрдости по шкалам Бринелля и Виккерса. По результатам сличений лабораториям, участвовавшим в сличениях, рекомендованы значения расширенных неопределённостей измерений, которые можно внести в базу данных Международного бюро мер и весов.

Увеличение числа национальных средств передачи единиц величин с установленными показателями метрологической прослеживаемости в международных организациях – актуальное направление развития для многих стран, поскольку способствует решению глобальной задачи сопоставимости результатов измерений, полученных для различных объектов в разное время в разных точках земного шара, а также свидетельствует о высоком уровне качества измерительных возможностей организации и страны. Освещены вопросы установления метрологической прослеживаемости результатов физико-химических измерений. Описана международная практика по установлению прослеживаемости сертифицированных значений стандартных образцов. Дан краткий обзор основных международно признанных концепций демонстрации метрологической прослеживаемости стандартных образцов.

Рассмотрен принцип установления метрологической прослеживаемости стандартных образцов в рамках Технического комитета ТК 1.12 «Стандартные образцы» Евро-Азиатского сотрудничества государственных метрологических учреждений (КООМЕТ). Приведены конкретные примеры создания стандартных образцов КООМЕТ. Рассмотрены подходы к демонстрации метрологической прослеживаемости стандартных образцов при различных способах их характеризации – применение государственных эталонов, использование межлабораторного эксперимента, а также применение первичной референтной методики измерений для характеризации стандартных образцов в отсутствие государственных эталонов единиц величин.

Рассмотрены результаты дополнительных сличений первичных национальных эталонов импульсного электрического напряжения, в результате чего подтверждены правильность оценок неопределённости измерений и измерительные и калибровочные возможности участвующих в сличениях лабораторий. Сличения проведены в рамках КООМЕТ (проект № 710/RU-а/16) по инициативе национальных метрологических институтов: Всероссийского научноисследовательского института физико-технических и радиотехнических измерений (Россия) и Белорусского государственного института метрологии (Республика Беларусь). В сличениях участвовали Государственный первичный специальный эталон единицы импульсного электрического напряжения (ГЭТ 182-2010, ВНИИФТРИ) и Национальный эталон единицы импульсного электрического напряжения (БелГИМ, Беларусь). В качестве возимого эталона-переносчика использовали генератор перепада TMG030010SN11-М1 из состава ГЭТ 182-2010. На национальных эталонах измеряли мгновенные значения импульсного напряжения, воспроизводимые эталоном-переносчиком. Пилот-лаборатория сличений – ВНИИФТРИ. Порядок выполнения измерений мгновенных значений импульсного напряжения: измерения на ГЭТ 182-2010, измерения на эталоне БелГИМ, снова измерения на ГЭТ 182-2010. Анализ результатов сличения по критерию χ2(i) показал, что значения критерия χ2(i) (вычисленные в соответствии с результатами измерений) не превосходят критического значения χ2, что является объективным доказательством правильности оценок неопределённостей измерений, заявленных участниками сличений.

Описана реакционно-регенерационная система, которая является аппаратной частью промышленных производств и характеризуется исключительной особенностью – выраженной нелинейностью в виде множественности стационарных решений модельных дифференциальных уравнений. Такая особенность вынуждает прибегнуть к инженерным решениям, альтернативным прямым измерениям. Рассмотрена проблема косвенной оценки компонент вектора состояния реакционно-регенерационной системы. Показана некорректность косвенной оценки состояния подобного рода объектов на основе теории фильтров Калмана. Некорректность обусловлена неоднозначностью отображения пространства состояний в пространство касательных к траекториям векторов. Предложен подход, основанный на синхронной симуляции в динамике и заключающийся в сравнении двух эволюций «объект – модель» с минимизацией рассогласования. Приведена методика, базирующаяся на включении в функцию рассогласования вторых производных переменных состояния. Рассмотрена методология чувствительности систем косвенного оценивания, основанных на максимизации подобия сравниваемых эволюций «объект – модель» в режиме строгой синхронизации по внешним возмущениям и рычагам управления. Показано, что точность косвенного оценивания физически неизмеряемых координат в большей степени определяется математическими аспектами минимизации функции рассогласования, которая из-за множественности решений модельных уравнений имеет сложную структуру поверхности отклика.

Рассмотрена задача физической реализации на рабочих и вторичных эталонах шкал атомного времени, максимально приближённых к национальной шкале времени UTC(SU). Представлены результаты анализа установившегося режима автоподстройки шкалы времени водородного стандарта частоты относительно UTC(SU). Использован дифференциальный метод сравнения шкал времени на основе кодовых измерений сигналов глобальных навигационных спутниковых систем. Рассчитаны параметры фильтра Калмана и линейно-квадратичного регулятора. Представлено сравнение теоретических и экспериментальных оценок характеристик погрешности автоподстройки. Полученные результаты можно применять для повышения точности ведения шкал времени рабочих и вторичных эталонов.

Задача синхронизации бортовых часов навигационных космических аппаратов рассмотрена с релятивистской точки зрения с использованием концепции «координатной одновременности». Эта концепция позволяет однозначно интерпретировать результаты синхронизации в рамках общей теории относительности. Алгоритм обработки межспутниковых измерений сформулирован в терминах приборной реализации собственного времени космического аппарата и координатного времени системы отсчёта. Указаны правила преобразования между координатной и собственной шкалами времени. Получено аналитическое выражение для периодической релятивистской поправки к оценённому значению относительного ухода часов, записанное в координатном времени наземного наблюдателя. Значение поправки превышает допустимую погрешность синхронизации и должно учитываться при обработке межспутниковых измерений. Вычислена погрешность определения релятивистской поправки, ограничивающая сверху период перезакладки эфемеридных данных на борт космических аппаратов.

Измерения магнитного момента корабля необходимы для контроля защищённости от магнитных мин и скрытности по магнитному полю. Рассмотрена модификация метода измерения магнитного момента корабля с использованием трёхкомпонентного дифференциального магнитометра. С помощью компьютерного моделирования проведено сравнение погрешностей разработанного авторами метода с известными аналогами и установлено его преимущество по точности (практически на порядок). Показано, что предложенный метод можно также применять для магнитных моделей кораблей и стандартных образцов магнитных материалов для определения компонент петель гистерезиса по намагниченности.