Розроблено високоточні та швидкодіючі електронні вимірювальні перетворювачі для лазерних далекомірів. Запропоновано та розглянуто нову двопорогову схему фіксатора часового положення імпульсного сигналу (ФЧПІ) зі слідкувальним порогом з корекцією похибок, обумовлених зміною амплітуди та форми вимірювального сигналу, оцінено її метрологічні характеристики. Розглянуто методи корекції похибок перетворювача часового інтервалу (ПЧІ) в амплітуду напруги. Запропоновано структурні схеми імпульсних лазерних вимірювачів відстані, оптимальний алгоритм оцінки істинної дальності в фазових далекомірах з урахуванням похибок вимірювання фазових зсувів. Розроблено системи корекції систематичних похибок, обумовлених впливом гармонічної завади, застосування яких практично не збільшує випадкову похибку.

Досліджено можливості застосування авторегресійних методів оцінювання спектральної щільності потужності вібросигналів на основі імітаційного моделювання та розробки віртуального спектроаналізатора для задач вібродіагностики з подальшим застосуванням для вирішення завдань ідентифікації несправностей обладнання. Розроблено імітаційні моделі у вигляді приладів на основі параметричних методів оцінювання спектральної щільності потужності. Проведено порівняльний аналіз результатів спектрального аналізу з результатами класичного алгоритму дискретного перетворення Фур'є на базі реальних даних, одержаних при дослідженні фазових лазерних датчиків вібрації. Проведено експериментальні дослідження із застосуванням розроблених віртуальних приладів для оцінки спектральної щільності потужності реальних вібросигналів.

Розглянуто можливість використання лазерних частотно-фазових далекомірних систем у радарному режимі для оцінки якості та форми контрольованих дифузно-відбиваючих поверхонь. Проведено аналітичні дослідження вихідної величини частотно-фазових систем при нерівномірності контрольованих поверхонь. Оцінено спектр вихідного сигналу системи у даному випадку та визначено амплітуди окремих складових спектру, значення яких характеризують стан поверхні або її профіль.

Проведено аналіз відомих оптичних лазерних систем (ОЛС) для вимірювання лінійних розмірів та переміщень механічних об'єктів з метою їх застосування для визначення повітряних зазорів потужних гідрогенераторів. Встановлено фактори, які брались до уваги при розгляді вказаних ОЛС. Відмічено властивості конструкції гідрогенераторів і вимоги до точності та часу однократного вимірювання повітряного зазору. Розглянуто основні методи вимірювання відстані, на яких базуються ОЛС, і визначено переваги та недоліки кожного з них. Вказано на доцільність використання волоконно-оптичних ліній для передачі та прийому лазерного випромінювання На основі результатів досліджень вироблено рекомендації по застосуванню ОЛС.

Запропоновано просту за конструкцією схему сенсора для безконтактних стаціонарних лінійних вимірювань з оптичними волокнами як світловодами. Схема даного сенсора дає змогу також конструктивно виконати головку сенсора у вигляді вимірювального зонда з оптичного волокна, що забезпечить проведення експрес-контролю положення контрольованого об'єкта у просторі. Проведено світлоенергетичний розрахунок оптичної схеми вказаного сенсора з урахуванням параметрів його оптичних елементів та оцінено співвідношення сигнал-шум на виході фотоприймача. Обрано та обгрунтовано для запропонованої схеми сенсора застосування частотно-фазового методу обробки сигналів на виході фотоприймача для вимірювання відстані до контрольованого об'єкта та оцінки його положення у просторі. Проведено аналітичні моделювання перетворювальних процесів у частотно-фазовій системі, які підтвердили можливість визначення повітряного зазору між ротором та статором гідрогенератора з використанням запропонованого волоконно-оптичного сенсора.

Визначено похибку фазових лазерних далекомірів, обумовлену неоднаковими початковими фазами сигналів в режимах вимірювання відстані та калібровки. Описано алгоритм вимірювання фазового зсуву відбитого від контрольованого об'єкту сигналу, який забезпечує рівність початкових фаз сигналів в обох режимах роботи приладу. Це дає змогу суттєво збільшити швидкодію лазерних далекомірів такого класу при збереженні заданої точності вимірювання. Розглянуто структурну схему фазового світлодалекоміра, яка реалізує запропонований алгоритм вимірювання відстані.

Розроблено та проаналізовано структурну схему лазерної вимірювальної системи з волоконно-оптичним сенсором для контролю повітряного зазору між ротором та статором гідрогенератора. В системі використано алгоритм почергового порівняння досліджуваного та опорного світлових потоків, що надає змогу зменшити вплив на результат вимірювання зазору нестабільності параметрів її окремих вузлів та блоків. Проведено аналіз основних похибок вимірювання, які можуть впливати на результат визначення зазору, та встановлено їхні значення.

Показано, що у високоточних оптоелектронних системах для вимірювання лінійних переміщень об'єктів з дифузно-відбиваючою поверхнею, побудованих на базі фазових лазерних далекомірів, задля забезпечення заданої точності необхідно компенсувати вплив на результат вимірювання гармонічної завади. Розглянуто та проаналізовано методи компенсації цього впливу, які засновано на використанні різних алгоритмів вимірювання фазового зсуву, пропорційного відстані, що визначається. Оцінено недоліки та переваги кожного із методів, вироблено рекомендації щодо їхнього застосування. Запропоновано задля компенсації гармонічної завади використання електрооптичних перемикачів.

Проведено оцінку ефективності використання оптичної калібровки в високоточних фазових лазерних далекомірах. З метою забезпечення заданої точності визначення відстані задля встановлення оптимальної періодичності режимів вимірювання відстані і оптичної калібровки рекомендовано відповідну формулу для оцінки частоти комутації сигналів на вході вимірювального каналу далекоміра. Встановлено, що навіть у разі використання оптичної калібровки на точність вимірювання відстані впливає похибка фазового детектору, який входить до складу далекоміра. Задля мінімізації впливу цієї похибки запропоновано новий метод безпосереднього вимірювання фазового зсуву в далекомірі, а також застосування компенсаційного методу вимірювання фазового зсуву. Розглянуто відповідні структурні схеми далекомірів, в яких реалізовано запропоновані методи вимірювання фазових зсувів, та проведено аналітичне моделювання перетворювальних в них процесів.