Рассмотрены современные результаты поиска и описания временны́х вариаций ряда фундаментальных физических констант. Результаты поиска вариаций констант получены с помощью лабораторных и астрофизических данных. На основе фиксированных значений базисных констант выбраны фундаментальные физические константы, обнаружение вариаций которых представляет наибольший интерес с точки зрения физики и метрологии. Проанализированы новейшие  данные, относящиеся к выбранным фундаментальным физическим константам, и представлены оценки их вариаций на больших временны́х масштабах. Отмечено значение исследования долговременных вариаций фундаментальных физических констант для практической и фундаментальной метрологии.

Исследованы особенности самоорганизации на микро-, мезо- и макроуровнях сложных систем различной природы с учётом условий окружающей среды. Показано, что основой модели воздействия окружающей среды на систему в процессе самоорганизации служит четырёхзначная логика измерений, связанная с вероятностями ошибок первого и второго рода при сравнении с мерами. Гармоничная самоорганизация обусловлена квантованием воздействий, в результате которого матрицы измерений-воздействий преобразуются в матрицы квантовых измерений, характеризуемые параметром порядка обобщённых золотых пропорций. Рассмотрены паттерны гармоничной самоорганизации в виде комплексов элементов в матрицах, на основе которых построена квантовая комплексная шкала, позволяющая классифицировать элементы. Приведены примеры проявления гармоничной самоорганизации.

Актуализирована задача детектирования элементов групповых объектов лётных испытаний. Актуальность задачи обусловлена нарастающей потребностью в метрологическом обеспечении внешнетраекторных измерений при испытаниях образцов перспективных многоагентных систем с элементами – летательными аппаратами. Проанализированы существующие алгоритмы детектирования объектов, применяемые в современных оптико-электронных станциях (системах). По результатам анализа сделан вывод о несоответствии данных алгоритмов требованиям, предъявляемым при испытаниях групповых объектов, в частности из-за сложности селекции объектов на атмосферном фоне. Для детектирования групповых объектов предложено использовать дополнительные высокоинформативные признаки, отражающие физическую природу наблюдаемых объектов: особенности формы спектра света, отражённого от различных материалов. Предложено выявлять признаки в процессе предварительного гиперспектрального анализа объектов испытаний с последующим сокращением размерности данных. Чтобы исключить ошибки, возникающие при вращении и частичном перекрытии объектов, рекомендовано применять нейросетевые методы и приборы, в частности нейросетевой детектор YOLO v2. Предложены вариант организации данных для его обучения, а также архитектура детектора, обеспечивающая высокие точность и скорость обработки информации. Данные характеристики детектора были подтверждены экспериментально на основании изображений, экспортируемых из модели сеанса внешнетраекторных измерений. Предложен порядок реализации нейросетевого детектирования групповых объектов испытаний. Полученные результаты актуальны для решения вопросов аппаратно-программного обеспечения следящих оптико-электронных систем.

Рассмотрено требование повышения надёжности функционирования деталей машин и механизмов при сохранении их минимальной себестоимости. Показано, что соблюдение данного требования возможно, если заготовки деталей получены холодной штамповкой. Однако указанные заготовки имеют значительные погрешности формы и остаточные напряжения. Исследовано влияние погрешностей формы базовой поверхности коробчатой детали из штампованной заготовки на точность изготовления детали. Доказано, что большие погрешности формы базовых поверхностей, допустимые по условиям технологии изготовления и эксплуатации, неприемлемы при использовании таких поверхностей в качестве измерительных баз. Для уменьшения погрешности формы базовой поверхности большой протяжённости предложено базировать деталь из штампованной заготовки при механической обработке и контроле по двум удалённым друг от друга участкам этой поверхности. Данные участки должны иметь минимальное отклонение от плоскостности, для чего их дополнительно правят. Предложена конструкция установочного приспособления-подставки для реализации способа базирования по выбранным участкам штампованной поверхности повышенной точности. Целесообразность такого способа базирования подтверждена полученными регрессионными зависимостями. Применение предложенного способа на порядок уменьшает погрешность формы обработанных поверхностей и, соответственно, повышает точность изготовления деталей.

Изучена проблема контроля пространственного положения техники в строительстве. Актуальность темы обусловлена необходимостью повышения безопасности, качества и скорости выполнения работ с помощью автоматизированных средств контроля пространственного положения строительной техники. Описан способ применения системы машинного зрения для обеспечения контроля пространственного положения бульдозера в зоне проведения строительных работ. В основу способа положено решение геодезической задачи обратной однократной угловой засечки по трём равноудалённым друг от друга визирным целям активного типа, по которым определены локальные координаты и пространственное положение строительной техники. Для обнаружения и идентификации визирных целей применены методы цифровой обработки видеоизображений. Представленный способ контроля позволил отслеживать плановое и высотное положения бульдозера и траекторию его движения и, таким образом, автоматизировать земляные работы. Способ проверен с помощью физической модели бульдозера. Определены технические и метрологические характеристики системы машинного зрения. Предложенный способ будет полезен для контроля пространственного положения строительной техники
при проведении земляных работ.

Решена задача автоматизации измерения динамических характеристик фотоприёмников различных типов. Актуальность темы обусловлена тем, что субъективность измерений длительности переходного процесса фотоприёмных устройств становится ограничивающим фактором при увеличении скорости передачи информации. Предложен свободный от субъективных визуальных измерений способ определения времени отклика фотоприёмников на падающий световой импульс. Для подтверждения работоспособности представленного способа проведено численное моделирование определения времени нарастания напряжения на выходе фотоприёмника по значениям частот его нулевых гармоник. Экспериментально установлена возможность использования разработанного способа для оценки и проверки скорости переходного фотоэлектрического преобразования. Предложенный способ позволит автоматизировать процесс выходного контроля на поточном производстве промышленных партий фотоприёмников.

Освещены вопросы глобального контроля парниковых газов, и дан обзор спутниковых, самолётных и наземных методов мониторинга. Показано, что для измерений концентраций локальных выбросов метана нецелесообразно применять спутниковые и самолётные методы в связи с невысоким горизонтальным разрешением. Предложено определять локальные выбросы метана из природных или
антропогенных источников методами наземного контроля с использованием передвижной лаборатории, оснащённой дистанционным лидаром. На северо-востоке Московской области проведены локальные трассовые измерения фоновой концентрации метана дистанционным лидаром, работающим на длине волны 1650 нм с мощным источником излучения на основе оптического рамановского усилителя. Протяжённость трасс составляла 0,60–3,15 км. Установлено, что наибольшая фоновая концентрация метана наблюдалась над животноводческой фермой и над трассой с полигоном твёрдых бытовых отходов, что подтверждает факт повышенного выделения газа над этими объектами. Над трассой с газифицированными домами и автодорогой с интенсивным движением наблюдался также повышенный фон содержания метана, что свидетельствует о возможном увеличении количества автомобилей, использующих метан в качестве топлива и возможной утечке
природного газа из трубопроводов с природным газом. Оценены погрешности выполненных измерений. Результаты измерений сопоставлены с результатами других работ. Выявлено совпадение в среднем результатов измерений концентрации метана для Европейского региона с учётом постепенного увеличения фоновой концентрации газа за последние 10–15 лет. Результаты измерений могут быть полезны для экологического мониторинга объектов с повышенным выделением метана, утечек из газопроводов, а также для предотвращения взрывоопасных ситуаций.

Рассмотрены вопросы применения оптических квантовых стандартов (квантовых сенсоров) на основе холодных атомов в спутниковой навигации. Описаны преимущества размещения квантовых сенсоров на основе холодных атомов в космосе. Показано, что для повышения точности измерений с использованием квантовых сенсоров необходимо исследовать их работу в состоянии невесомости или микрогравитации на специальных платформах. Дан обзор основных платформ, обеспечивающих условия микрогравитации. Предложен вариант испытательной платформы – комплекс испытаний
падения по параболической траектории, представляющий собой горки различных форм с передвигающейся вагонеткой. Подробно описано четыре конфигурации горок, для каждой реализована компьютерная симуляция. Проведён сравнительный анализ характеристик горок, выявлены их преимущества и недостатки, найдена наиболее эффективная конфигурация. Предложен способ повышения качества микрогравитации, который планируется использовать в будущем.

Изучена актуальная проблема повышения точности измерения температуры термометрами сопротивления. Рассмотрены существующие методы уменьшения погрешностей указанных измерений. Исследован метод повышения точности измерения температуры при двухпроводном подключении термометра сопротивления. Дополнительная погрешность температурных измерений обусловлена сопротивлением линии, соединяющей измерительную схему с термометром сопротивления. Уменьшение дополнительной погрешности при двухпроводном подключении достигнуто шунтированием термометра сопротивления конденсатором и импульсным питанием измерительной цепи. Погрешность измерений температур исследованным методом сравнима с погрешностью измерений с использованием трёх- и четырёхпроводного подключений. Эффективность метода подтверждена результатами экспериментальных исследований на специально созданном стенде с авторским программным обеспечением. Метод можно применить в любых системах контроля температуры производственного назначения.

Проанализированы сложности реализации технологических процессов в вакуумных камерах – мощные электромагнитные помехи, малые габаритные размеры камеры и труднодоступность рабочего пространства. Показана актуальность методов оперативного мониторинга таких процессов. Описан контроль виброакустических сигналов с помощью систем мониторинга, которые позволяют получать
информацию о ходе технологического процесса, состоянии инструмента, необходимости коррекции режимов обработки и т. п. Рассмотрены ситуации, когда контроль вибраций в рабочей зоне осложняется условиями процесса обработки, например, при электронно-пучковом легировании в вакуумной камере. Исследована возможность получения виброакустической информации из рабочей зоны вакуумной камеры с помощью гибкого волновода и приведены результаты исследования. Оценены частотные характеристики гибких волноводов и возможности их использования для мониторинга технологических процессов с труднодоступной зоной обработки. Проанализировано влияние на коэффициент передачи волновода площади сечения волновода, уплотнения при входе в вакуумную камеру, а также дополнительного натяжения. Показаны перспективы использования гибких волноводов в труднодоступных местах рабочего пространства.

Рассмотрено взаимодействие двух типов модальности системы обработки аудиовизуальной информации в задаче оценки эмоционального состояния пользователей диалоговых информационных систем. Для повышения точности оценки в режиме реального времени предложено использовать аудиомодальность с целью детектирования отрезков речи повышенной эмоциональности. В качестве показателя уровня речевой эмоциональности использована интенсивность потока гласных звуков в речевом сигнале пользователя на входе информационной системы. Разработан метод измерений этого показателя по эмпирической вероятности появления гласных звуков в речевом сигнале пользователя. Представлен пример практической реализации метода в режиме мягкого реального времени. С использованием авторского программного обеспечения поставлен и проведён натурный эксперимент. Показаны достоинства предложенного метода – быстродействие и высокая чувствительность к изменениям уровня речевой эмоциональности пользователей. Полученные результаты предназначены для разработчиков современных информационных системс аудиовизуальным пользовательским интерфейсом.