Рассмотрены вопросы дистанционного зондирования ионосферы Земли радиолокаторами некогерентного рассеяния. Освещены особенности измерений характеристик сигнала рассеяния на различных высотных уровнях. Указано, что условия радиофизических измерений могут существенно отличаться и в результате возникает необходимость в синтезе составных сигналов, максимально адаптированных к изменениям характера рассеяния вдоль направления зондирования. Показано, что для формирования в сигналах свойств, позволяющих улучшить временное и пространственное разрешение, требуется специфическое кодирование элементов зондирующих посылок, в процессе обработки способствующее учету случайного характера рассеяния и особенностям поведения ионосферной плазмы в условиях существенных изменений с высотой концентраций электронов.

Проаналізовано новий підхід щодо оцінки інтенсивності турбулентності за допомогою поляриметричного радіолокатора. Розроблено алгоритм оцінювання турбулентності в поляриметричних метеорологічних радіолокаторах за складовими поляризаційного спектра сигналу, відбитого від метеорологічного об'єкта.

Приведено описание аппаратурно-программного комплекса для исследования параметров облачности и осадков, в который входят: двухчастотный радар, оптико-телевизионное устройство для визуального наблюдения исследуемых объектов, устройство калибровки радара для проведения абсолютных измерений радиолокационной отражаемости в динамическом диапазоне до 40 дБ, блок управления положением антенны, а также блок сопряжения с персональным компьютером. Разработанное программное обеспечение позволяет управлять работой радара и проводить измерения высотного профиля спектрально-корреляционных параметров для исследования характеристик турбулентности метеообразований.

Рассмотрено влияние метеорологических параметров на радиофизические данные дистанционного зондирования Земли. Показана суточная динамика температур, влажности грунта и растительного покрова на тестовом полигоне. Проведено сравнение с данными государственной гидрометеорологической сети.

Теоретично і експериментально показано можливість виявлення підповерхневих об'єктів, а також визначення їх параметрів із використанням даних багатоканального радіолокаційного зондування, зокрема багаточастотних і поляризаційних методів. Наведено багатоканальні радіозображення, одержані з борту літака-лабораторії, а також їх тематичну інтерпретацію.

Рассмотрена возможность измерения радиолокационных характеристик тропического тайфуна с использованием метеорологического радиолокатора с двухзаходной архимедовой спиральной антенной и круговой поляризацией. Показано, что излучаемая антенной бегущая волна движется по такой же спирали, что и водяная частица в тропическом тайфуне. Это позволяет не только обнаружить начало образования тайфуна, непрерывно получать радиолокационные данные о тенденции его развития, координаты перемещения, но и измерять скорость вращения спирали тайфуна.

В целях адекватной интерпретации данных дистанционного зондирования выполнен теоретический анализ информативности инвариантных поляриметрических характеристик радиолокационного объекта. Получены математические соотношения для собственных чисел и собственных векторов поляризационной матрицы рассеяния, представленных функциями параметров двухдипольной модели. Разработан алгоритм восстановления поляриметрической информации о радиолокационном объекте по данным дистанционного зондирования, в основу которого положена традиционная двухдипольная модель и представление поляризационной матрицы рассеяния объекта в собственном базисе.

Порівняно розрахунки за аналітичним виразом залежності коефіцієнта корекції радіолокаційного сигналу за кутом місця з відомими експериментальними даними. Показано розроблену структурну схему автоматичної корекції та видалення гравітаційної складової під час оцінювання інтенсивності турбулентності.

Приведено принципи побудови лазерних локаторів (лідарів) на підставі комбінаційного розсіювання світлового випромінювання. Приведено результати математичного моделювання роботи лідара для зондування атмосферного середовища.

Розглянуто формалізацію та розробки способу рішення задачі оптимізації просторового розміщення радіолокаційного засобу на місцевості. Радіолокаційний засіб розглянуто як частину існуючої системи радіолокаційної розвідки, елементи якої просторово розподілені на місцевості. Запропонований спосіб дозволяє кількісно оцінювати якість позиції РЛС. Він враховує характер рельєфу району вибору позиції, розміщення на позиції об'єктів, технічні характеристики радіолокаційного засобу та особливості рішення задач радіолокаційного забезпечення споживачів інформації в загальній системі радіолокаційної розвідки. Запропонований спосіб базується на автоматизованому комплексному аналізі цифрової картографічної інформації.

Рассмотрены параметры шероховатостей почвенного покрова, влияющие на радиофизические данные дистанционного зондирования Земли. Показаны характерные особенности спектров почвенного покрова на тестовом полигоне. Для поверхностей сельскохозяйственных полей выделены три наиболее часто встречающихся периодичности. Проведенные исследования при большом объеме экспериментальных данных позволят учитывать влияние шероховатости квазирегулярных сельскохозяйственных поверхностей на отраженный сигнал без проведения трудоемких наземных измерений, а лишь на основании информации о типе почвы и способе ее обработки.

Рассмотрены параметры шероховатостей почвенного покрова, влияющие на радиофизические данные дистанционного зондирования Земли. Показаны характерные особенности почв на тестовом полигоне. Создан фонд информации о состоянии полей на тестовом полигоне на протяжении ряда лет синхронно с летными исследованиями, что дает возможность эффективно использовать полученную наземную информацию при моделировании отражения радиоволн для некоторых типов поверхностей.

Рассмотрены структурность почвенного покрова и ее влияние на радиофизические данные дистанционного зондирования Земли. Показаны характерные особенности почв на тестовом полигоне.

Розроблено теоретичні та практичні засади створення багатопозиційних систем дистанційного зондування авіаційно-космічного базування на підставі оптимізації алгоритмів просторово-часової обробки стохастичних полів. Досліджено моделі сигнальних полів у багатопозиційних раділокаційних систем з синтезуванням апертури антени (РСА). Розроблено принципи градієнтної оптимізації просторової конфігурації систем дистанційного зондування за різними критеріями. Створено теорію, методи й алгоритми оптмальної та квазіоптимальної сумісної обробки у багатопозиційних системах з синтезуванням апертури антени для різних моделей поверхні. Розроблено теорію, методи й алгоритми оптимального та квазіоптимального виявлення малорозмірних і просторово-протяжних об'єктів з характерними законами відбиття у багатопозиційних РСА. Розвинуто теорію та наведено методи й агоритми відтворення карт висот рельєфу поверхні у багатопозиційних інтерферометричних системах з синтезуванням апертури антени з нестаціонарними базами для функціонально-детермінованих та стохастичних моделей відбитих сигналів. Розроблено методи та критерії вибору груп сигналів у багатопозиційних системах з синтезуванням апертури антенн з урахуванням особливостей просторово-часової обробки. Досліджено доцільність використання шумоподібних сигналів у системах дистанційного зондування. Проаналізовано принципи створення та характеристки багатопозиційних РСА, які базуються на використанні сигналів, випромінених іншими радіотехнічними системами та, зокрема, навігаційними супутниками.

Запропоновано новий радіофізичний метод діагностики фізичного стану грунту зони аерації (ЗА) на глибині до 25 - 30-ти м з роздільною здатністю близько декількох десятків сантиметрів, створений на основі зондуючого сигналу з покроковою зміною його несучої частоти. Розроблено комплексну радіофізичну модель ЗА, що дозволяє одержувати розподіл електричних характеристик її шарів. Вперше експериментально досліджено залежності електричних характеристик типових порід шарів ЗА від ступеня насичення рідкими нафтопродуктами й обгрунтовано можливість застосування радіофізичного методу підповерхневого зондування для картографування просторової структури шарів, забруднених в результаті несанкціонованих витоків нафтопродуктів. Досліджено спотворення сигналів, що виникають в середовищі з частотною дисперсією фазової швидкості радіохвиль та їх затухання, якою є ЗА. Запропоновано нові математичні алгоритми обробки сигналів, що дозволяють компенсувати дані спотворення та реалізувати всю потенційну роздільну здатність досліджуваного сигналу. Вперше розроблено математичні алгоритми відтворення залежностей електричних характеристик шарів ЗА від частоти безпосередньо за результатами підповерхневого зондування. Розроблено експериментальну модель георадару, здійснено її апробацію, зокрема, проведено польові вимірювання, необхідні для виконання завдань інженерної геології. Проведено порівняльне дослідження одержаних результатів та даних контрольних наглядових свердловин.

Запропоновано підходи до знаходження параметрів хмар і опадів за моментами доплерівських спектрів, що вимірюються за допомогою доплерівських метеорологічних радіолокаторів, для випадків релеєвського розсіяння та розсіяння Мі на краплях. Установлено, що концентрацію й ефективний діаметр крапель необхідно вважати незалежними параметрами. Для літакового радіолокатора з синтезованою апертурою розроблено методи, що дозволяють за сигналами, відбитими від земної поверхні, оцінювати кут орієнтації променя антени для точного розрахунку доплерівського центроїда та знаходити прискорення літака через автофокусування шляхом оптимізації контрасту за багатопоглядовим зображенням. Методи впроваджено в літаковому радіолокаторі, що дозволило суттєво спростити навігаційну систему радіолокатора та зменшити її вартість. Удосконалено фільтри на базі вейвлетного перетворення, призначені для видалення спекл-шуму на радіолокаційних зображеннях, одержаних за допомогою радіолокатора з синтезованою апертурою. Знайдено формули для вибору порогових значень для цих фільтрів. Запропоновано критерій однорідності для фільтра Лі з вікном, адаптивним за розміром та формою.

Досліджено особливості та закономірності залежності інтенсивності віддзеркаленого радіолокаційного сигналу від радіогеохарактеристик та його структурну обумовленість для окремих типів фітоагрономічних та дендрогенних радіогеосистем на прикладі території Харківського міжнародного аерокосмічного полігону. Установлено етапи динаміки ефективної площі фітоструктурної організації фітоагрономічних радіогеосистем. Виконано зіставлення значень інтенсивності віддзеркаленого радіолокаційного сигналу та радіогеохарактеристик досліджених радіогеосистем. Одержано математичні моделі залежності інтенсивності віддзеркаленого радіолокаційного сигналу та радіогеохарактеристик радіогеосистеми, що дають змогу здійснювати перехід від дистанційно виміряних фізичних величин до сукупності характеристик екологічного стану земних покривів і навпаки. Створено карту радіогеосистем Харківського міжнародного аерокосмічного полігону.

Вперше одержано та науково обгрунтовано моделі розсіяних сигналів (структури корисних сигналів), які враховують динаміку зміни взаємного розміщення, напрямків та швидкостей руху передавальних і приймальних позицій бістатичних радіолокаційних систем з синтезованою апаратурою антени (РСА). Визначено умови однозначності вимірювань часу затримки та доплерівського зсуву частоти у РСА зі складною геометрією руху її позицій базування. Запропоновано новий метод забезпечення когерентного прийому в бістатичній РСА та досліджено вплив дестабілізувальних факторів на вихідний ефект системи. Вперше для бістатичних РСА знайдено оптимальні та квазіоптимальні оцінки комплексного коефіцієнта розсіяння поверхні та питомої ефективної поверхні розсіяння (ПЕПР) як функцій просторових координат й обгрунтовано шляхи комплексування даних у багатопозиційних радіолокаційних системах з синтезованою апаратурою антени (БПРСА) з метою підвищення якості формування зображень земної поверхні й оцінок її електрофізичних параметрів. У порівнянні з алгоритмами узгодженої фільтрації вперше встановлено ефективність обробки прийнятих фазоманіпульованих сигналів у багатопозиційних РСА як статистично нестаціонарних і неоднорідних стохастичних процесів за рахунок їх декореляції. Здійснено експериментальне підтвердження теоретичних результатів за допомогою імітаційного статистичного моделювання процесів формування зображень бістатичними РСА.

Розв'язано задачу удосконалення метеорної радіолокаційної системи (РЛС) з метою підвищення точності визначення параметрів верхньої атмосфери радіометеорним методом. Обгрунтовано методологію побудови фазових метеорних РЛС для атмосферних досліджень, що дозволить підвищити точність визначення координат відбиваючої точки метеорного сліду, знизити вартість метеорної РЛС та її експлуатації, а також підвищити часову стабільність метрологічних характеристик. На підставі порівняння даних метеорного зондування та модельного експерименту показано, що резонансний характер розсіювання радіохвиль метеорними слідами та фарадеєвське обертання площини поляризації зондуючого сигналу впливають на характер загасання відбитого від метеорного сліду сигналу. Доведено, що врахування впливу даних факторів в алгоритмі обробки інформації у метеорній РЛС істотно підвищує вірогідність визначення коефіцієнта амбіполярної дифузії у верхній атмосфері.

З метою підвищення ефективності визначення параметрів іоносфери за умов дистанційного моніторингу іоносфери Землі за методом некогерентного розсіяння (НР) у широкому інтервалі висот розглянуто питання узагальнення теорії та практики зондування обробки сигналу некогерентного розсіяння, а також багатопараметричної ідентифікації стану плазми за автокореляційними функціями цього сигналу. Розроблено теоретичні положення, сформульовано принципи побудови систем імпульсного зондування й обробки, створено алгоритми їх функціонування за умов синтезу інформаційних технологій, адаптованих до особливостей некогерентного розсіяння радіохвиль. Модифіковано методи й алгоритми аналізу та обробки сигналу розсіяння, що сприяє подальшому розвитку теорії розв'язку зворотньої задачі електродинаміки. Обгрунтовано структуру спеціалізованого пристрою багатоканальної обробки. Синтезовано загальну структуру апаратурних засобів для їх спільної взаємодії з багаторівневою комп'ютерною мережею у випадку функціонування у складі міжнародної мережі радарів НР. Створено локальну базу даних радара. Розроблено прикладне програмне забезпечення, одержано нові експериментальні дані про структуру та динаміку іоносферної плазми в інтервалі висот 100 - 1 500 км.