Рассмотрена возможность обхода проблемы декомпозиции области значений случайных величин при проверке различных гипотез. Дан краткий обзор литературы по данной проблеме. Предложена методика формирования наборов независимых компонент многомерной случайной величины, основанная на проверке гипотез о независимости парных сочетаний компонент многомерной случайной величины. В методике использован двухмерный непараметрический алгоритм распознавания образов ядерного типа, соответствующий критерию максимального правдоподобия. В отличие от традиционной методики с применением критерия Пирсона, предложенная методика позволяет обойти проблему декомпозиции области значений случайных величин на многомерные интервалы. Приведены результаты вычислительных экспериментов, выполненных согласно методике формирования наборов независимых случайных величин. С использованием полученной информации построен информационный граф, вершины которого соответствуют компонентам многомерной случайной величины, а рёбра определяют их независимость, при этом вершины полных подграфов соответствуют группам независимых компонент случайной величины. Полученные результаты создают основу синтеза многоуровневой непараметрической системы обработки данных большого объёма, каждый уровень которой соответствует конкретному набору независимых случайных величин.

Оценка состояния системы обеспечения единства измерений является актуальной и необходима для мониторинга и прогнозирования состояния. Предложен подход к разработке методологии мониторинга и прогнозирования состояния системы обеспечения единства измерений, обеспечивающий учёт взаимного влияния подсистем друг на друга. Подход основан на методе анализа иерархий. Рассмотрена декомпозиция системы обеспечения единства измерений для дальнейшей обработки последовательности суждений лица (группы лиц), принимающего решение. Суждения основаны на парных сравнениях элементов декомпозиции. Описана методика обработки суждений группы экспертов в целях получения обобщённого суждения по парным сравнениям. Полученные результаты могут применяться при мониторинге состояния системы обеспечения единства измерений и прогнозировании измерительных потребностей экономики и общества.

Рассмотрены проблемы принятия потребителями различных комбинаций сигналов глобальных навигационных спутниковых систем и контроля параметров каждого из сигналов отдельно. Существующие методы контроля парциальных характеристик сигналов основаны на корреляционной обработке, что приводит к потере измерительной информации и усреднению сигнала. Для устранения указанных недостатков разработан метод измерений парциальных мощностей навигационных сигналов с частотным и кодовым разделением. Исходными данными для разработанного метода являются результаты измерений спектральной плотности мощности суммы сигналов, а также информация о форме парциальных спектральных плотностей мощности. Исследована математическая модель суммы сигналов с перекрывающимися спектрами. Показано, что мощности сигналов соотносятся как весовые коэффициенты при парциальных спектральных плотностях мощности. Составлена и решена методом Тихонова система уравнений относительно весовых коэффициентов. Практически исследованы метрологические характеристики метода. Результаты исследований можно использовать при решении задач контроля технического состояния навигационных космических аппаратов.

Освещены вопросы оптимизации процессов сгорания топлива в зависимости от распыляющей способности форсунок ракетных и авиационных двигателей. На примере факела топливной форсунки рассмотрена задача определения размера капель спрея оптически прозрачной жидкости IPI-методом, основанным на анализе интерферометрических изображений частиц. Предложен метод анализа IPI-образа капли с применением непрерывного вейвлет-преобразования. Пространственное распределение вейвлет-коэффициентов использовано для введения интегральной меры, аналогичной спектральной плотности сигнала. Достоверность оценённых размеров капель проверена по результатам обработки бликовых изображений, которые получены прямым оптическим GPT-методом по сфокусированным изображениям капель. Сфокусированные и интерферометрические изображения капель сняты одновременно. Размеры капель, полученные IPI-методом и обработанные с помощью вейвлет- и фурье-преобразований, сравнены с данными GPT-метода. Показано, что применение вейвлет-преобразования существенно уменьшает частоту возникновения систематической погрешности определения размера, наиболее характерной для крупных капель. Установлено, что вызывающие систематическую погрешность ложные максимумы в спектре Фурье обусловлены появлением искажений на границе интерферометрического образа капли. Показано, что отделить эти искажения от основного максимума в окрестности центра капли можно с помощью вейвлет-преобразования.

Рассмотрена проблема повышения точности регистрации формы импульса быстро изменяющегося тока мощного плазменного излучателя в условиях мощных электромагнитных наводок. Для регистрации сильноточных импульсных разрядов предложено использовать поляриметрический волоконно-оптический датчик тока на основе световода типа Spun. С использованием указанного датчика тока реализована методика регистрации сильноточных импульсных разрядов плазменного излучателя в режиме временнóго профилирования импульса тока двух высоковольтных ёмкостных накопителей с общей энергией до 1800 кДж. Описаны разрядная камера, схемы питания и формирования плазменного разряда. Приведены конструкция и принцип работы макетного образца двухпроходного поляриметрического волоконно-оптического датчика со световодом типа Spun и фарадеевским компенсатором взаимной оптической анизотропии. Представлены общая схема измерений токов, схема калибровки датчика и описан опыт использования макетного образца датчика для измерения мощных импульсных токов. Обсуждены особенности предварительной калибровки датчика. Результаты измерения тока оптическим и традиционными методами регистрации на основе пояса Роговского и датчиков Холла сравнены между собой и отмечено заметное увеличение точности воспроизведения формы импульса тока оптическим методом регистрации. Рассмотрены возможные варианты модернизации волоконно-оптического датчика для расширения диапазона регистрации тока.

Рассмотрена актуальная задача применимости уравнений состояния для газовой фазы природного газа при температурах ниже 250 К. Для решения поставленной задачи требуются полученные экспериментально с высокой точностью значения коэффициента сжимаемости природного газа. С этой целью разработана методика и экспериментально определён коэффициент сжимаемости природного газа. Предложенная методика основана на том, что для оценки применимости уравнения состояния достаточно получить относительное значение коэффициента сжимаемости и не определять его абсолютное значение. Такой подход не требует сложного оборудования и обеспечивает высокую точность определения коэффициента сжимаемости. Методика апробирована на азоте, аргоне, воздухе и метане. Неопределённость определения коэффициента сжимаемости не превышает 0,1 %. Экспериментально исследованы два различных состава природного газа. Показано, что неопределённость расчёта коэффициента сжимаемости по уравнениям состояния GERG-2004 и AGA8-DC92 составляет не более 0,1 % при температуре 220–250 К и давлении менее 5 МПа.

Рассмотрена проблема определения электрических параметров сверхпроводящих катушек с неизолированными обмотками. Описаны процедуры измерений параметров неизолированных сверхпроводящих обмоток, в частности, индуктивность измерена по напряжению при линейном вводе тока с заданной скоростью. Показана невозможность определения индуктивности в обмотке с неизолированным сверхпроводником в нормальном состоянии. Отмечено, что в сверхпроводящем состоянии, при токах ниже критического значения, индуктивность обмотки сравнима с индуктивностью для изолированного провода. Приведены результаты измерений индуктивности, радиального сопротивления, статической вольт-амперной и магнитной характеристик двух ленточных катушек с неизолированными сверхпроводящими обмотками, одна из которых имела спаянное соединение. Проведено сравнение параметров изолированных и неизолированных сверхпроводящих обмоток и сформулированы условия измерений последних. Результаты исследования применимы при разработке и эксплуатации сверхпроводящих устройств с неизолированными обмотками, такими как катушки, магнитные накопители, обмотки статоров электрических машин и др.

Показана необходимость совершенствования на основе электрооптической стробоскопической измерительной установки Государственного первичного специального эталона единицы импульсного электрического напряжения с длительностью импульса от 4·10^–11 до 1·10^–5 с ГЭТ 182-2010. Предложены подходы к обеспечению единства импульсных измерений, направленные на развитие новой системы прослеживаемости измерений параметров импульсных сигналов к единицам Международной системы единиц, а также на независимое воспроизведение эталонных сверхширокополосных электрических импульсов. Рассмотренные подходы можно использовать в работах по совершенствованию ГЭТ 182-2010. Сформулированы основные задачи дальнейших исследований, направленных на создание отечественной электрооптической стробоскопической измерительной установки.

Освещены вопросы экспериментального определения электродинамических параметров существующих и новых синтезируемых материалов и покрытий, применяемых в диапазоне сверхвысоких частот. Рассмотрены проблемы измерений радиоволновыми методами электрофизических и геометрических параметров диэлектрических и магнитодиэлектрических покрытий, расположенных на металлической подложке. Предложен оригинальный радиоволновый метод совместных измерений частотных зависимостей комплексных диэлектрической и магнитной проницаемостей, а также толщины плоскослоистых образцов диэлектрических и магнитодиэлектрических покрытий на металлической подложке. Определение электрофизических и геометрических параметров покрытия сведено к минимизации целевой функции, построенной по невязке между экспериментальными и вычисленными теоретическими значениями коэффициентов ослабления поля поверхностной электромагнитной волны сверхвысокочастотного диапазона на сетке дискретных частот. Представлена имитационная модель измерений, реализованная на основе системы электродинамического моделирования CST Microwave studio (Simulia, USA) и системы Matlab. Приведены результаты имитационного моделирования по определению частотных зависимостей электрофизических параметров и толщины образца радиопоглощающего покрытия на металлической подложке. Получены погрешности оценок комплексных диэлектрической и магнитной проницаемостей в полосе частот 9–13,5 ГГц, составляющие не более 10 % с доверительной вероятностью 0,95 при среднем квадратическом отклонении уровня шума 0,006. Предложенный методможет быть востребован в различных наукоёмких сферах – микроэлектронной, аэрокосмической, машиностроительной и др.

Рассмотрена проблема диагностики меланомы кожи по цифровым изображениям опухоли. Кратко описаны клинические алгоритмы выявления меланомы кожи. Дан обзор работ, посвящённых автоматизированной оценке асимметрии распределения формы, цвета, площади глобул – важных признаков меланомы. Разработана модель оценки неоднородности распределения характеристик глобул на цифровых изображениях при диагностике новообразований кожи и предложены модели признаков неоднородности указанного распределения. Проведена экспериментальная сравнительная оценка моделей признаков с помощью программной системы, разработанной на языке С++. Определены наиболее информативные признаки неоднородности распределения характеристик глобул. Максимальная (93 %) точность оценки неоднородности распределения характеристик глобул получена для признака «приведённая обратная величина наибольшей частоты появления измеренных площадей глобул». Результаты исследования могут быть полезны при разработке систем поддержки принятия врачебных решений при диагностике меланомы.

Представлены результаты дополнительных сличений национальных эталонов единицы коэффициента гармоник Российской Федерации (Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений) и Республики Беларусь (Белорусский государственный институт метрологии). В качестве эталона-переносчика использовали серийный измеритель коэффициента гармоник. Отличия воспроизводимой национальными эталонами единицы коэффициента гармоник от опорных значений не превышают расширенной неопределённости для всех измеряемых значений коэффициента гармоник на всех частотах. Таким образом, подтверждены измерительные и калибровочные возможности участвующих в сличениях лабораторий.