Рассмотрена проблема повышения точности определения магнитного момента ядра цезия-133, используемого как опорный стандарт при оценивании магнитных свойств короткоживущих изотопов ядер цезия. Экспериментально получены отношения частот резонансов протонов воды и ядер цезия-133 для водных растворов CsF, CsCl и CsNO₃ концентрациями 0,1–0,4 моль/кг H₂O. В результате одновременной регистрации сигналов ядерного магнитного резонанса протонов воды и ядер цезия-133 минимизированы случайные и систематические неопределенности определения отношения частот резонанса протона воды и цезия до единиц восьмого знака. Проведена экстраполяция содержания солей цезия в воде к нулевым концентрациям. Для одиночных ионов цезия в воде отношение частот резонанса составило 7,6241815(2). Магнитный момент ядра цезия-133, равный 2,58243(12), вычислен с учётом данных для магнитного момента протона, экранирования протонов и ионов цезия в воде и затем сопоставлен с данными других авторов. Исследование растворов солей цезия в воде выявило аномально большую зависимость частоты резонанса ядер цезия от температуры раствора, которая в 12 раз превышает аналогичную зависимость частоты резонанса протонов воды.

Обсуждены проблемы калибровки средств измерений. Дан краткий обзор дискуссии 1978–1992 гг. по проблемам применимости статистических методов. По нормативным документам прослежена трансформация представлений о калибровке. Рассмотрена общая измерительная задача испытаний в целях утверждения типа, поверки и калибровки средств измерений как задача идентификации функциональных метрологических характеристик. Отмечена важность калибровки средств измерений для рабочих условий при поверке в нормальных условиях. Указана основная трудность решения этой задачи – многомерность модели калибровочной функции и необходимость учёта погрешностей её неадекватности наряду с погрешностями измерений. Показано, что учёт только одной из этих составляющих может излишне усложнить модель с потерей её устойчивости или привести к использованию недостаточно полных моделей калибровочной функции, создающих видимость высокой точности. Приведён пример калибровки средства измерений для рабочих условий по двум влияющим величинам.

Рассмотрена проблема обработки изображений, получаемых при дистанционном зондировании. Разработан метод автоматизированного измерения координат цифровых изображений центрально-симметричных искусственных объектов. Проанализирована применимость указанного метода в программных комплексах обработки изображений. Для реализации метода предложены два корреляционных алгоритма, позволяющих определить координаты центров изображений искусственных объектов с субпикселной точностью. Исследовано влияние дискретной структуры растровых изображений на точность измерений. Рассчитаны погрешности измерения координат цифровых изображений. Описан эксперимент с использованием авторского программного обеспечения по автоматизированному определению координат центров изображений радиальных мир, полученных по материалам реальных съёмок. Эффективность предложенного метода подтверждена результатами эксперимента.

Рассмотрена задача исследования временно́ й структуры оптических импульсов в нано- и пикосекундном диапазонах и измерения временны́х характеристик импульсов. Для решения этой задачи созданы средства измерений временны́х характеристик оптических импульсов – миниатюрные электронно-оптические камеры, обладающие пикосекундным временны́м разрешением. Описаны функциональные возможности и примеры применения указанных камер. Рассмотрены принцип их работы, конструкция, характеристики и функции. Описан технологический процесс изготовления времяанализирующих электронно-оптических преобразователей для данных камер, проводимый на уникальном высоковакуумном технологическом комплексе. Рассмотрены функциональные возможности программного обеспечения для управления процессом съёмки, а также для обработки и анализа изображений, полученных с помощью электронно-оптических камер. Приведены метрологические и основные технические характеристики миниатюрных электронно-оптических камер. С применением миниатюрной пикосекундной электронно-оптической камеры исследована временна́ я структура излучения полупроводникового импульсного лазера, определена форма импульсов и измерена их длительность с оценкой погрешности измерений. Показано, что миниатюрные пикосекундные электронно-оптические камеры являются эффективным инструментом контроля параметров излучения нано- и пикосекундных импульсных лазеров в процессе их разработки, наладки, испытаний и применения. Информация о реальной временно́ й форме лазерных импульсов, полученная с помощью электронно-оптических камер, актуальна для разработчиков импульсных лазеров, а также для специалистов в областях лазерных дальнометрии и спектроскопии.

Рассмотрена проблема обеспечения погрешности не более 1% при контроле расхода теплоносителя, протекающего в трубопроводе первого контура реактора атомных электростанций. Предложен метод измерения расхода теплоносителя на основе регистрации γ-излучения в процессе изменения кислородной активности теплоносителя. Создана измерительная конструкция для регистрации всплесков γ-излучения, содержащая датчики на основе оптического волокна, и описаны способы её размещения на трубопроводе. Для реализации предложенного метода разработан оптический расходомер для контроля расхода теплоносителя в трубопроводе при ламинарном и турбулентном режимах течения и различной температуре. Установлено оптимальное значение легирования сердцевины оптического волокна оксидом германия для измерений расхода теплоносителя при различной интенсивности кислородной активности. Предложен способ восстановления прозрачности оптического волокна при измерениях расхода теплоносителя под действием γ-излучения. Подробно рассмотрена методика измерения расхода теплоносителя и отмечены особенности её реализации. Представлены результаты исследования оптического расходомера на экспериментальном стенде.

Описаны конструкция и система управления эталонного адиабатического калориметра, входящего в состав Государственного первичного эталона единицы удельной теплоёмкости твёрдых тел ГЭТ 60-2019. Подробно рассмотрены состав оборудования и алгоритмы управления, обеспечивающие необходимую точность измерений удельной теплоёмкости. Цифровая система управления обеспечивает адиабатический режим работы калориметра в диапазоне 30–600 °С – поддержание заданной разности температур с погрешностью менее 0,06 °С в динамическом режиме и менее 0,001 °С в статическом. Для управления используется предиктивный пропорционально-интегральнодифференцирующий регулятор, параметры которого определены на основе математической модели.

Рассмотрена проблема уменьшения погрешностей измерений электродинамических характеристик излучения антенн с использованием измерительных комплексов в дальней зоне. Наиболее значимыми ограничениями при таких измерениях являются сферичность фазового фронта и многолучевые переотражения. Невозможность обеспечения указанных условий может приводить к недопустимым погрешностям измерений и необходимости использования комплексов других типов. Предложен метод повышения точности измерений диаграмм направленности антенн в зоне Френеля в условиях многолучевых переотражений. Рассматриваемый метод можно применять для расширения номенклатуры антенн, испытываемых с помощью измерительных комплексов дальней зоны. Реализация метода позволяет существенно снизить требования к характеристикам измерительных комплексов и, следовательно, уменьшить расходы на испытания антенных устройств и систем. Суть предлагаемого метода заключается в синтезировании пространственной (двух- или трёхмерной) импульсной характеристики антенны путём преобразования исходной частотно-угловой зависимости коэффициента передачи. Физический смысл преобразования можно интерпретировать как восстановление распределений эквивалентных полей на плоскости или в объёме, содержащем испытываемую антенну либо её геометрическую проекцию на плоскость вращения. Уменьшение погрешности, обусловленной многолучевым распространением электромагнитного поля, происходит за счёт фильтрации синтезируемой пространственной импульсной характеристики антенны от сигналов из-за переотражений, находящихся за пределами выделяемого объёма. Линейность используемых преобразований допускает возможность пересчёта синтезированной характеристики на произвольное расстояние. Таким образом, обеспечивается возможность восстановления диаграммы направленности в зоне Фраунгофера и уменьшение погрешности, обусловленной сферичностью фазового фронта электромагнитного поля. Особенность предложенного метода – существенное увеличение отношения сигнал-шум. Приведены основные теоретические соотношения и результаты экспериментальных исследований по опробованию метода.

Предложен метод и разработана методика определения среднего квадратического отклонения и неисключённой систематической погрешности воспроизведения единицы комплексного коэффициента отражения в волноводных трактах. Установлено, что погрешность воспроизведения зависит от значения измеряемого комплексного коэффициента отражения для конкретной частоты, а её доминирующая составляющая обусловлена погрешностью измерений глубины мер короткозамкнутых. Полученные результаты определения погрешности воспроизведения целесообразно использовать в виде таблиц для оценки погрешности результатов измерений комплексного коэффициента отражения. Предложенную методику можно применять для определения показателей точности измерений комплексного коэффициента отражения при создании государственного первичного эталона единицы комплексного коэффициента отражения в стандартизованных волноводных трактах на частотах до 178,4 ГГц.

Рассмотрена проблема устаревания биометрических персональных данных и предложен способ её решения путём автоматического обновления указанных данных в хранилище биометрической системы. Обновление происходит по речевым сигналам зарегистрированных пользователей с запросами на их идентификацию и онлайн-обслуживание, при этом используется масштабно-инвариантный показатель качества голосовых образцов. Установлено, что применение масштабно инвариантного показателя обеспечивает необходимый уровень значимости решений, принимаемых условным наблюдателем. С применением авторского программного обеспечения поставлен и проведён натурный эксперимент, дано практическое обоснование эффективности предложенного способа. Полученные результаты будут полезны при разработке новых и модернизации существующих систем и технологий автоматизированного контроля качества и обновления биометрических персональных данных.

Рассмотрены актуальные проблемы контроля гранулометрического состава и электрокинетического потенциала порошков филлосиликатов методом фотонной корреляционной спектроскопии. Проанализированы стабильные стандартно подготовленные коллоидные растворы порошков каолинитовой и монтмориллонитовой глин месторождений Оренбургской области. Наиболее качественный раствор с доступными для наблюдения объектами получен вблизи изоэлектрической точки скола минералов (водородный показатель раствора pH=6,5 ). Определены модальные эффективные диаметры неагломерированных частиц каолинита и монтмориллонита. Установлено образование ультра- и микроагрегатов частиц микрометровых размеров, взаимодействовавших как по базисным плоскостям, так и по типу «базис – боковой скол». Измерена зависимость электрокинетического потенциала суспензии каолинитовых и монтмориллонитовых частиц от водородного показателя среды. Показано, что поведение частиц обоих типов в электрическом поле в суспензии сpH>5  практически аналогично, а основные различия проявляются в кислой среде: изоэлектрическая точка для каолинита близка кpH=2 а для монтмориллонита – кpH=3,5 Результаты исследования будут полезны при создании адсорбентов на основе природных филлосиликатов.