З використанням нового зображення строгого розв'язку Зоммерфельда для плоскої хвилі, що дифрагує на ідеально провідній півплощині, отримано компактний розв'язок для поля, яке формується під час дифракції довільно нахиленої хвилі на щілині. Результати розрахунку добре узгоджуються з даними контрольного експерименту.

Проведено аналіз аналітичних особливостей межової хвилі, виділеної Зоммерфельдом у процесі строгого розв'язування задачі про дифракцію плоскої хвилі на півплощині. Показано, що розрив амплітуди цієї хвилі на межі геометричної тіні виключає можливість її реального існування, а хвиля, що спостерігається в експериментах і звичайно приймається за межову, має інше походження. Обговорено структуру і властивості нової хвилі, що має сингулярний характер і містить основну кількісну інформацію про дифракційний процес.

Проаналізовано зображувальні можливості сингулярної компоненти поля, що формується під час дифракції плоскої хвилі на довільній апертурі. Характерною особливістю цієї компоненти є здатність зберігати у своїй структурі форму апертурного краю, який її породив. Обговорено перспективи практичного використання даного явища.

Висвітлено розвиток нового підходу до аналітичного та експериментального досліджень явищ дифракції, що базується на новій хвильовій інтерпретації строгого розв'язку Зоммерфельда задачі дифракції плоскої хвилі на напівплощині. Основою підходу є виділення сингулярної компоненти дифракційного поля, яка містить в собі практично всю інформацію про виникаючий хвильовий процес. Проаналізовано просторову структуру дифракційного поля з використанням дислокацій хвильового фронту, оптичних вихорів сингулярної компоненти поля. Виявлено закономірності еволюції лінійних дислокацій за умов трансформації апертури від кругової до еліптичної та більш складної. Отримано компактний розв'язок задач дифракції довільно нахиленої плоскої хвилі на щілині та смужці з точним врахуванням граничних умов на поверхні екрана та досліджено структуру притиснутого поля, яке відіграє важливу роль у формуванні дифракційного поля поблизу краю перешкоди. Досліджено формування ближнього та дальнього поля у разі дифракції лазерних пучків на напівплощині, симетрію дальнього поля за різним ступенем перекриття дифракційним екраном ерміт-гауссового пучка. Запропоновано метод побудови розв'язку задачі дифракції плоскої хвилі на довільній двовимірній ідеально провідній апертурі без параксіального наближення. На його базі створено алгоритм розрахунку дифракційного поля та проведено комп'ютерне моделювання й експериментальне дослідження дифракції лазерних пучків на амплітудно-фазових масках.

Проведено аналітичний огляд наявних сьогодні та перспективних систем зближення і стикування космічних апаратів. Особливу увагу приділено оптичним навігаційним сенсорним системам для останніх стадій зближення, коли відстань між космічними апаратами не перевищує 100 м. Для збільшення точності визначення кутових координат космічних апаратів запропоновано використовувати активні оптичні маркери і методи розпізнавання оптичних образів. Проаналізовано також можливості збільшення точності визначення відстані між космічними апаратами за використанні методів лазерної локації. Сформульовано вимоги до лабораторних експериментів.