Проанализирована связь дипольной анизотропии красного смещения в спектрах излучения внегалактических источников и микроволнового фонового излучения с гравитационными диполями крупномасштабной неоднородности типа «сверхскопление галактик – гигантская пустота». Объекты пары таких гравитационных диполей находятся в противоположных областях небесной сферы, создавая неуравновешенность гравитационного взаимодействия. Объединение пяти гравитационных диполей – Галактический полярный гравитационный диполь- гигант – рассмотрено не только как причина асимметрии галактических полусфер в отношении дипольной анизотропии красного смещения, но и как причина дипольной анизотропии космического микроволнового фонового излучения. Приведены результаты решения измерительных задач, связанных с идентификацией шкалы космологических расстояний на основе красного смещения в спектрах излучения внегалактических объектов. С учётом указанных результатов проанализировано аномальное фиолетовое смещение 37 галактик в Местной группе, образующих со 167 другими галактиками с красным смещением чередующиеся концентрические круговые полосы вокруг Северного галактического полюса. Выдвинута гипотеза о том, что аномальное фиолетовое смещение может быть результатом действия гравитационного диполя по линии «Local void → Shapley Attractor + Shapley super cluster  + Virgo super cluster» и гравитационного взаимодействия наиболее массивных галактик Местной группы – галактики Андромеды и Млечного пути.

Одним из методов изучения влияния малых возмущающих факторов, таких как влияния океанов, атмосферы, гидрологии, на вращение Земли является представление уравнения вращения Земли в форме уравнений возбуждения, введённых М. Манком и Г. Макдональдом. Традиционно малые возмущающие факторы учитывают в два этапа: сначала находят точное решение для уравнений невозмущённого вращения принятой модели Земли, а затем учитывают влияние малых возмущающих факторов в виде поправок к этому точному решению. Уравнения невозмущённого вращения в большинстве современных теорий вращения Земли, и вероятно в будущих, можно записать в форме матричных линейных дифференциальных уравнений. Цель настоящего исследования – учёт влияния малых возмущающих факторов на вращение Земли во вновь создаваемых теориях вращения Земли. Разработан и представлен алгоритм преобразования уравнений возмущённого вращения в форме матричных линейных дифференциальных уравнений к уравнениям в форме уравнений возбуждения. В качестве примера предложенный алгоритм преобразования применён к сравнительно простым уравнениям теории Сасао, Окубо и Саито, основанной на исходной модели Земли Молоденского. Уравнения нахождения поправок к исходному решению уравнений Эйлера-Лиувилля сведены к уравнениям возбуждения. Разработанный алгоритм предложено применять для перехода от представленных в матричной форме уравнений невозмущённого вращения Земли к уравнениям возбуждения во вновь создаваемых теориях вращения Земли.

Исследованы способы повышения точности и эффективности производственного процесса, а также обеспечения высокого качества конечной продукции в зерноперерабатывающей промышленности. Показано, что для решения проблемы недостаточного контроля качества зерновых материалов необходима автоматизированная система контроля свойств и характеристик сыпучих зернистых материалов. Рассмотрены особенности построения автоматических и автоматизированных систем контроля свойств и характеристик сыпучих зернистых материалов. Кратко описаны методы измерений и приборы контроля основных технологических параметров, используемые при управлении объектами зерноперерабатывающих производств. В состав автоматизированной системы контроля влажности зерна предложено включить проточный влагомер. Проанализированы физические свойства зерна и зерновых материалов, условия измерения и приборное обеспечение контроля влажности зерна. Обсуждено использование приборов, основанных на диэлькометрическом методе, в подсистеме автоматизированной системы управления технологическим процессом. Описано применение интеллектуальных датчиков измерительной системы со сложной многоуровневой иерархией. Приведена структура взаимосвязи измерительных приборов интеллектуальной поддержки процессов увлажнения и контроля качества исследуемых материалов. Представлена функциональная схема и метрологические характеристики опытного образца прибора контроля влажности зерна – проточного влагомера. Метрологические характеристики данного прибора соответствуют требованиям прозводства зерноперерабатывающей промышленности и позволяют использовать его в составе системы управления влажностью.

Описано современное состояние метрологического обеспечения прецизионных измерений оптической плотности. С целью анализа принципов построения оптических схем, структурных, конструктивных и функциональных особенностей блоков, входящих в состав эталонов, и метрологических характеристик национальных эталонов единицы оптической плотности рассмотрены высокоточные средства измерений оптической плотности, разработанные национальными метрологическими институтами России, Германии, Китая, США. Приведены уравнения измерений оптической плотности, являющиеся математической моделью процесса измерения оптической плотности материалов в проходящем свете. Описаны принципы работы эталонов единицы оптической плотности в проходящем свете на основе фильтрации светового потока. Представлены данные исследований геометрических и спектральных характеристик пяти национальных эталонов единицы оптической плотности четырёх стран, а также проанализированы оптические схемы и характеристики эталонов по следующим направлениям: соответствие международным стандартам; особенности оптических схем; способы фильтрации светового потока и создания рассеянного излучения; особенности позиционирования объекта; тип приёмника излучения; метрологические характеристики. Приведены сведения об участии национальных эталонов в международных сличениях. Метрологические характеристики указанных национальных эталонов сведены в таблицу. Учёт и использование рассмотренных особенностей оптических схем, конструктивных решений в совокупности с метрологическими характеристиками описанных приборов способствует повышению уровня разработок при совершенствовании Государственного первичного эталона единицы оптической плотности ГЭТ 206-2016.

Рассмотрена голография Френеля – один из основных методов записи трёхмерных изображений, используемых в медицине, биологии, машиностроении. Показано, что при использовании голограмм Френеля изменяются поперечный и продольный масштабы реконструированного изображения, что приводит к неточному восстановлению трёхмерной структуры объекта и влияет на качество анализа и интерпретации полученных данных. Отмечено, что при классическом квадратичном соотношении между продольным и поперечным размерами изображения невозможно изменять масштаб изображения без искажений. Теоретически обоснован способ изменения классического соотношения между поперечным и продольным масштабами оптических изображений. Предложена оптическая схема устройства для реализации данного способа. Определены оптимальные условия для записи и восстановления голограмм Френеля, которые обеспечивают более точное и качественное восстановление трёхмерных изображений. Проанализированы масштабные преобразования изображения для оптических схем голографии Френеля с применением пространственно некогерентного излучения. Выведено условие восстановления неискажённого изображения в виде соотношения, определяемого параметрами оптической схемы записи голограммы. Показано, что запись голограммы Френеля позволяет в достаточно широких пределах изменять соотношение между поперечным и продольным масштабами восстановленного изображения. Результаты актуальны для применения в тех областях науки и техники, где требуется создание изображений, максимально точно (без искажений) отражающих объекты реального мира, например, в области медицинской визуализации.

Рассмотрена проблема обеспечения оптимального температурного режима технологического процесса получения прозрачных проводящих покрытий методом спрей-пиролиза. Для её решения предложена система автоматического регулирования температуры подложки, которая в отличие от ранее применяемых средств задания температуры в «ручном» режиме обеспечивает требуемую точность поддержания температуры подложки и её минимальный градиент по поверхности подложки, т. е. позволяет достичь идеального температурного режима испарения капель аэрозоля в процессе пиролиза. Функционально разработанная система автоматического регулирования состоит из автоматического регулятора температуры, регулятора мощности, инфракрасного нагревателя на галогенных лампах, датчика температуры. Решена вариационная задача минимизации расхода электроэнергии при включении инфракрасного нагревателя. Предложено для исключения выбросов тока оптимизировать режим включения нагревателя. Выполнен синтез и анализ предложенной системы автоматического регулирования, рассчитаны её временны́ е и частотные показатели. Подтверждены приемлемое быстродействие, нулевая статическая ошибка регулирования и нулевое перерегулирование, существенный запас устойчивости по фазе и амплитуде. Применение такой системы автоматического регулирования температуры способствует созданию оптимального режима испарения капель аэрозоля, позволяет стабилизировать температуру подложки и градиент температуры, обеспечивая тем самым стабильность характеристик получаемых плёнок. Исследуемые прозрачные проводящие покрытия входят в состав стёкол с регулируемой прозрачностью, а также используются в качестве слоёв солнечных элементов.

Рассмотрены способы калибровки координатно-временны́ х средств измерений текущих параметров глобальных навигационных спутниковых систем. Для калибровки координатно-временны́ х средств измерений в процессе их разработки и тестирования используют имитаторы сигналов глобальных навигационных спутниковых систем. Однако имитаторы также необходимо калибровать. В настоящее время существуют различные методики обеспечения метрологических характеристик имитаторов, в том числе их калибровка с использованием цифрового запоминающего осциллографа. Однако этот метод имеет не только преимущества, но и ограничения, связанные с использованием осциллографа. Во ВНИИФТРИ ведётся разработка эталонного измерительного устройства – калибратора имитатора сигналов глобальных навигационных спутниковых систем. Поскольку работа калибратора основана на тех же принципах, что и работа навигационного приёмника, и калибратор определяет время распространения сигнала (групповое время задержки), принимаемого от калибруемого имитатора, крайне важно точно оценить собственное групповое время задержки калибратора, вносимое приёмным трактом, и разработать методику определения этой метрологической характеристики. Используемые схемотехнические решения при создании калибратора включают в себя цифровые блоки, например цифроаналоговые или аналого-цифровые преобразователи. Цель проведённого исследования – оценить групповое время задержки сигнала в приёмном тракте калибратора, содержащем аналого-цифровой преобразователь. Традиционные методы оценки группового времени задержки, использующие S-параметры, не подходят для достижения поставленной цели, поскольку они не позволяют сравнивать аналоговые и цифровые сигналы. В данной статье разработан косвенный метод оценки группового времени задержки сигнала в приёмном тракте калибратора. Предложенный авторами метод определяет групповое время задержки сигнала в приёмном тракте калибратора по переходной характеристике тракта. Область применения метода – поверка и калибровка измерительного оборудования, использующего входные и выходные сигналы с аналого-цифровым преобразованием. С помощью предложенного метода оценено групповое время задержки сигнала в тракте калибратора, содержащем аналого-цифровой преобразователь. Приведены результаты исследований предложенным методом данной временно́й характеристики трактов с различными сверхвысокочастотными устройствами (делителем мощности, циркулятором). Предложенный метод позволяет получать точные оценки частотных характеристик трактов измерительных устройств и нормировать их метрологические характеристики.

В рамках традиционного направления исследований в области акустических измерений рассмотрена авторегрессионная модель речевого тракта как ключевого звена речевого аппарата человека. Указано на острую проблему обеспечения устойчивости авторегрессионной модели в системах с адаптацией параметров под наблюдаемый речевой сигнал небольшой длительности. Для преодоления указанной проблемы поставлена задача тестирования устойчивости авторегрессионной модели и корректировки её параметров по результатам тестирования. В основу исследования положена авторская методика формантного анализа гласных звуков речи через синтез рекурсивного формирующего фильтра в режиме свободных колебаний. Для решения поставленной задачи предложен метод тестирования устойчивости авторегрессионной модели речевого тракта и корректировки её параметров. Метод основан на двухэтапном алгоритме трансформации авторегрессионной модели речевого тракта. На первом этапе тестируют устойчивость авторегрессионной модели по импульсной характеристике формирующего фильтра. На втором этапе при нарушении устойчивости авторегрессионной модели модифицируют импульсную характеристику путем её поэлементного умножения на переменную экспоненциальную величину, которая асимптотически сходится к нулю. Разработан регулярный алгоритм перерасчёта модифицированной импульсной характеристики в откорректированный вектор авторегрессионных параметров на втором этапе трансформации. По результатам экспериментальной апробации предложенного метода сделан вывод о достижении гарантированной устойчивости авторегрессионной модели речевого тракта при её минимальных искажениях в частотной области. Полученные результаты полезны при разработке и модернизации систем автоматического распознавания речи, цифровой речевой связи, искусственного интеллекта и других информационных систем, использующих сжатие данных и кодирование речи на основе авторегрессионной модели речевого тракта при автоматической обработке речевого сигнала.

Количественная магнитно-резонансная томография является современным методом выявления патологических изменений в тканях пациента. Однако изображения с количественными характеристиками используются не так широко в связи с ограничением точности и воспроизводимости измеренных значений. Цель настоящей работы – cформулировать метрологическую проблему количественной магнитно-резонансной томографии и обеспечить достоверность исследований на основе анализа применяемых на практике подходов к контролю качества диффузионно-взвешенной магнитно-резонансной томографии. Проанализировано использование фантомов как средств, обеспечивающих контроль качества определённых параметров количественной магнитно-резонансной томографии. Отмечена важность валидации, выделены метрики, применяемые для контроля качества количественной магнитно-резонансной томографии, представлены примеры клинических исследований с применением диффузионно-взвешенной магнитно-резонансной томографии. Установлено, что для использования количественных данных магнитно-резонансной томографии в клинической практике необходима точная калибровка и тестирование магнитно-резонансных томографов, а также верификация инструментов анализа изображений.