Запропоновано статистичний підхід до виявлення умов надрефракційного поширення радіохвиль. Знайдено імовірнісні характеристики виявлення тропосферних хвилеводів (ТХВ). Наведено графіки, що ілюструють залежність імовірності помилкової тривоги і правильного виявлення ТХВ від точності визначення вертикального градієнта індексу заломлення тропосфери. Показано джерела помилок вимірювання індексу заломлення тропосфери і досліджено їх вплив на вірогідність висновків про наявність або відсутність ТХВ.

Проведено оцінювання впливу непрямолінійного поширення радіохвиль у тропосферних хвилеводах (ТХВ) над акваторією Чорного моря на точність вимірювання дальності до повітряних об'єктів та доцільності його врахування для сучасних та перспективних радіолокаційних станцій. Розглянуто спосіб підвищення точності вимірювання дальності до повітряних об'єктів, що знаходяться всередині морського тропосферного хвилеводу за рахунок використання сигналу, відбитого від об'єкту із апріорно відомими координатами (комплексування вимірювань) та даних про параметри ТХВ.

Проведено оцінювання впливу багатопроменевого поширення радіохвиль у тропосферних хвилеводах (ТХВ) над морською акваторією на показники якості виявлення повітряних об'єктів. Показано, що ТХВ є каналом із завмираннями. Для визначення статистичних характеристик сигналу на вході приймального пристрою ТХВ подано у вигляді еквівалентного багатополюсника із випадковим передавальним коефіцієнтом. Одержано аналітичний вираз для щільності імовірності амплітуди радіолокаційного сигналу, відбитого від повітряного об'єкту у ТХВ над поверхнею моря, на вході приймального пристрою РЛС. Побудовано криві виявлення для такого сигналу.

Наведено результати експерименту з визначення статистичних характеристик радіолокаційних сигналів, відбитих від місцевих предметів, розташованих за межами дальності прямої видимості, у разі поширення радіохвиль в умовах аномальної рефракції над морем, який було виконано у липні 2010 р. Описано експериментальну установку та методику виконання експерименту. Показано, що амплітуда та початкова фаза відбитих сигналів розподілені за нормальним законом, а їх кореляційні функції мають коливний характер.

Розглянуто можливості використання оглядових РЛС сантиметрового діапазону хвиль, які перебувають на озброєнні радіотехнічних військ, для ведення метеорологічної розвідки з метою забезпечення авіації Повітряних сил Збройних сил України метеорологічною інформацією. Проаналізовано потенційні та реальні можливості означеного класу радіолокаційних засобів щодо ведення радіолокаційної розвідки погодних явищ. Розглянуто можливі напрямки модернізації оглядових РЛС сантиметрового діапазону хвиль як засобів метеорологічної розвідки.

Розглянуто доцільність та необхідність використання в системі розвідки повітряного противника сучасних оптико-електронних засобів виявлення повітряних об'єктів. Окреслено коло завдань, які можуть вирішуватись за допомогою оптико-електронних пристроїв. Проаналізовано потенційні і реальні можливості оптико-електронних пристроїв щодо дальності виявлення та вимірювання координат повітряних об'єктів. Обгрунтовано вибір типу оптико-електронних пристроїв, які доцільно використовувати в інтересах розвідки повітряного противника, вимоги до їх основних тактико-технічних характеристик та складу апаратури.

Природні неоднорідності тропосфери є фізичною основою для роботи багатьох радіотехнічних систем різного призначення. Додавання у тропосферу штучних неоднорідностей дозволить покращити властивості природних загоризонтних радіоканалів та створити додаткові. Обговорено можливість використання вихрових кілець в якості носія сторонньої речовини. В якості сторонньої речовини пропонується використовувати речовини, що є максимально контрастними до повітря у радіодіапазоні та за звичайних умов знаходяться у газоподібному стані. Виконані розрахунки величини коефіцієнта відбиття від межі "сухе повітря - стороння речовина" для різних газів. Показано, що штучні тропосферні неоднорідності, наповнені фреоном чи пропіонетиловим ефіром, у великому інтервалі кутів падіння радіохвиль матимуть значно більший коефіцієнт відбиття ніж природні неоднорідності вологості у тропосфері.

Дальність дії радіолокаційних станцій залежить від умов поширення радіохвиль. У приземному шарі атмосфери, особливо у нижній його частині, відбуваються достатньо швидкі і сильні зміни властивостей повітря, що суттєво впливає на умови поширення радіохвиль. Внаслідок чого дальність дії РЛС взагалі є змінною величиною і повинна підлягати контролю. Запропонований статистичний підхід до виявлення умов поширення радіохвиль, при яких дальність виявлення повітряних об'єктів на гранично малих висотах наземними радіолокаційними станціями змінюється більше ніж на припустиму величину. Обгрунтовано вимоги до часової і просторової дискретності вимірювань параметрів пограничного шару атмосфери. Обгрунтовані припустимі похибки визначення індексу заломлення повітря, вимірювання його температури і вологості та атмосферного тиску.

Вимірювання висоти польоту повітряних об'єктів існуючими РЛС контролю повітряного простору здійснюється головним чином без врахування поточного стану атмосфери. Рефракційна поправка висоти розраховується або за умов "стандартної" атмосфери по всій трасі поширення хвиль (лінійна модель атмосфери), або в припущенні лінійного спаду градієнта коефіцієнта заломлення світла з висотою (поліноміальна модель атмосфери). Окремі спроби врахування в поліноміальній моделі атмосфери її поточного стану в точці стояння РЛС при розрахунках рефракційної поправки висоти успіху не мали. Причини цього досліджено на основі аналізу експериментальних даних вертикального зондування атмосфери в районі Харкова за останні 30 років. Доведено, що за відсутності даних про поточний стан атмосфери по всій трасі поширення хвиль краще користуватися сезонним середньостатистичним висотним профілем градієнта коефіцієнта заломлення світла, отриманим у результаті усереднення експериментальних даних вертикального зондування атмосфери в районі розташування РЛС за останні 10 - 15 років.

Розглянуто один із можливих фізичних механізмів виникнення так званих "янгол-ехо" - радіолокаційних дискретних відбиттів від об'єктів, не спостережуваних візуально. Причиною янгол-ехо можуть бути вихрові потоки, що виносять деякий об'єм повітря з певними радіофізичними параметрами в область простору, де повітря має інші радіофізичні параметри. Тороїдальні вихори (вихрові кільця) мають досить великий час існування та можуть пересуватися на значні відстані без руйнування. Розрахунок діаграм розсіяння радіохвиль вихровими кільцями за допомогою сучасних універсальних програм, призначених для вирішення електродинамічних завдань і заснованих на методі моментів, вимагає значних обчислювальних ресурсів і часу. Розроблено асимптотичний метод розрахунку розсіяння електромагнітних хвиль діелектричними тороїдальними утвореннями великого радіусу. Проведено моделювання та порівняння його результатів із розрахунками в Altair Feko. Показано їх добрий збіг. Для практично цікавих випадків розраховано моно- та бістатичні ефективні площі розсіяння вихрових кілець. Результати розрахунків для моностатичної локації досить добре співпадають із результатами відомих експериментальних робіт.

Вихрові кільця (тороїдальні вихрі) є сталою формою руху в атмосфері. Також вони є передвісником або результатом небезпечних явищ, наслідків яких можна уникнути за умови вчасного виявлення вихрових кілець за допомогою активних радіолокаційних засобів. Проведено моделювання та експериментальне вимірювання швидкості гальмування вихрового кільця та втрати речовини з його атмосфери за дальністю. Для різних етапів існування вихрових кілець експериментально визначено ширину спектру відбитого сигналу. Проведено розрахунки ефективної площі розсіювання вихрових кілець на початковому та кінцевому етапі їх існування, де найбільш яскраво виражені відмінності їх форми і електричних властивостей.

На сучасному етапі розвитку науки і техніки є можливість створення у нижньому шарі тропосфери штучних неоднорідностей із тривалим часом існування у вигляді вихрових кілець. За наповнення вихрових кілець радіоконтрастною речовиною можна отримати рухомий піднятий перевідбивач радіохвиль. Виконано розрахунки задля обгрунтування та розроблено рекомендації щодо вибору речовини для наповнення вихрових кілець. Проведено моделювання діаграми розсіювання штучних неоднорідностей тропосфери у вигляді вихрових кілець під малими кутами ковзання. Моделювання показало високий середній рівень перевідбиттів від штучних неоднорідностей у порівнянні із розрахунковим рівнем перевідбиттів від земної поверхні за дифракції та від природніх неоднорідностей тропосфери для радіотраси типу "точка-точка". Також результати розрахунків свідчать, що такі неоднорідності можуть перевипромінювати радіосигнали у широкій смузі частот без суттєвого їх викривлення.