Достаточно часто при решении геофизических задач, связанных с магнитным полем Земли, возникает необходимость обработки данных большого объема. Полученная в результате анализа информация может служить основой для решения различных фундаментальных задач, например изучения движения магнитных полюсов, или прикладных задач, например навигации по магнитному полю Земли. Кроме того, во многих случаях представляет интерес анализ данных за продолжительный промежуток времени, что значительно увеличивает объем данных, которые необходимо обработать. Применение современных технологий для работы с большими данными, такой как, например, BIG DATA, позволяет решать достаточной широкий класс геофизических задач. Рассмотрена задача предобработки данных измерений состояния магнитного поля Земли, предоставленных геомагнитной обсерваторией Lycksele (Швеция), входящей в международную сеть INTERMAGNET. Предобработка произведена с помощью методов BIG DATA, реализованных в системе MatLab.

Рассматривается задача организации контроля вычислений по диагностическому признаку, характеризующему принадлежность функций, вычисляемых объектом диагностирования, к классу самодвойственных булевых функций. Описана структура самодвойственного устройства с контролем каждого выхода в отдельности. Предложена структура организации схемы встроенного контроля с применением специальной схемы сжатия сигналов. Такая структура позволяет уменьшить число наблюдаемых выходов и сократить тем самым число элементов в структуре схемы встроенного контроля (СВК). В качестве устройств сжатия сигналов предложено использовать типовые схемы полных сумматоров, которые являются самодвойственными цифровыми устройствами. Показано, что такой подход к организации СВК позволяет сократить примерно на 8—9 % показатели сложности ее технической реализации по сравнению с контролем вычислений на каждом выходе объекта диагностирования. Приведены формулы оценки сложности реализации СВК для каждого способа ее организации. Сформированы алгоритмы синтеза СВК с применением схем сжатия сигналов. Приведены результаты моделирования самодвойственных структур с использованием рассматриваемых способов в среде моделирования Multisim. Представленные результаты позволяют на практике синтезировать самопроверяемые цифровые устройства и вычислительные системы.

Предложены новые устойчивые методы и алгоритмы реставрации поврежденных (искаженных, испорченных) изображений объектов в результате расфокусировки, размазывания, зашумленности. Тип и параметры повреждения оцениваются разработанным „спектральным способом“ на примере поврежденных снимков Черного моря, после чего выполняется элиминация (устранение) повреждения снимка с помощью устойчивого решения интегральных уравнений методом регуляризации Тихонова и преобразования Фурье. Это позволяет повысить разрешающую способность оптических приборов — фотокамер, телескопов, микроскопов и др.

Представлены наборы векторов индексов децимации троичных М-последовательностей (МП) с проверочными полиномами hМП(x) для периодов N = 3S–1 < 20000, сформированных в конечных полях GF(3S) (S = 3, 5, 7, 9). Наборы включают как известные индексы децимации, так и вновь полученные, позволяющие формировать множества троичных Голд-подобных последовательностей с объемом N+2 и низким уровнем значений периодической взаимно корреляционной функции. Для значения S = 5 к пяти известным индексам децимации дополнительно получено 4 индекса, для S = 7 к семи известным индексам получено 10 индексов децимации, а для S = 9 к девяти известным дополнительно получено 9 индексов децимации.

Рассмотрена задача трехмерной томографии верхней ионосферы по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем, принимаемым на навигационном приемнике низкоорбитального спутника. Представлена методика предварительной обработки данных спутникового навигационного приемника, которая заключается в прогнозе координат центров масс низкоорбитального спутника и навигационных спутников, оценке полного электронного содержания ионосферы с последующей отбраковкой выбросов, а также в выборе области реконструкции. Методика апробирована на данных, полученных с навигационного приемника космического аппарата из группировки метеорологических спутников FormoSat-7/COSMIC-2. Результаты оценки полного электронного содержания позволяют применить алгоритм непрерывного решения задачи трехмерной томографии ионосферы, что, в свою очередь, позволяет оценить электронную концентрацию ионосферы в верхней ионосфере.

Изложены методы защиты оптико-электронных систем космических аппаратов от метеороидов и космического мусора. Для создания защитных экранов предлагается использовать новый материал — бронеситалл. Рассмотрены технические решения (сегментирование зеркал, удлиненные бленды, переходные оптические блоки) для защиты оптических элементов. Представлена разработанная и изготовленная установка для исследования повреждения рабочих поверхностей оптических элементов. Установка позволяет осуществлять баллистическое воздействие метательными элементами различной массы и геометрии. Приведены результаты экспериментов.

Представлены результаты исследования этанола, пропанола и их водных растворов методом полного внутреннего отражения, который характеризуется высокой точностью и обеспечивает достоверность измерений. Приведены оптическая схема и технические характеристики рефрактометра АР-4, предназначенного для измерения оптических параметров исследуемых веществ. Получены зависимости показателя преломления от концентрации и температуры растворов при концентрации k = 0…100 % и температуре t = 10…40 ºС на длине волны λ = 589 нм; приведены результаты кубической интерполяции зависимости показателя преломления от концентрации и температуры растворов.

Для повышения результативности применения порошковых магнитных сорбентов в технологии очистки сточных вод, когда одной из ключевых стадий этой технологии является оперативное выделение отработанного сорбента магнитной сепарацией, требуется контроль магнитной восприимчивости χ частиц таких сорбентов. Анализируется методология ее определения, основанная на получении экспериментальной зависимости магнитной восприимчивости дисперсного образца от объемной доли γ в нем контролируемых частиц, где идентифицируемый линейный начальный участок этой зависимости (ограничиваемый критериальным значением γ = [γ]) свидетельствует о практическом отсутствии магнитного взаимодействия частиц. Тогда при γ ≤ [γ] значения χ определяются как χ = /γ. Пондеромоторным методом с использованием модернизированного магнетометра с полюсами сферической формы для создания требуемой зоны стабильной неоднородности поля получена зависимость от γ для магнитного сорбента (углеродного, с включениями магнетита и маггемита) и установлено значение [γ]. По величине из ее линейного участка, до критериального значения [γ], определена магнитная восприимчивость χ частицы в поле напряженностью H = 61кА/м. Представляется возможным также получить развернутую полевую зависимость для χ.

Пьезоэлектрические датчики вибрации являются одними из наиболее часто используемых датчиков для измерения механических колебаний. Рассмотрена технологическая операция доводки плоских параллельных поверхностей связанным абразивом. Представлены алгоритм и методика определения рациональных режимов технологической операции доводки связанным абразивом на основе метода планирования экспериментальных исследований Тагути и дисперсионного анализа. Описаны условия изготовления опытных образцов. Приведены промежуточные результаты экспериментальных исследований, продемонстрировавшие возможность исключить из технологического процесса операцию шлифования перед доводкой.