Раскрыта сущность основных понятий теории вероятностей, в частности, случайных событий, непрерывных и дискретных случайных величин. Приведены законы распределения случайных величин: равномерного и биномиального распределения, распределения Пуассона и Лапласа, а также схема Бернулли. Описаны свойства интегральной функции и плотности распределения вероятностей. Освещены флуктуационные явления в радиотехнике, а также основы статистической теории распространения и рассеяния волн.

Розглянуто основні статистичні характеристики огинаючих завади й суміші завади та частково відбитих сигналів, виміряні середньочастотним радаром часткових відбиттів. Описано методику й приведено результати дослідження динаміки мезосфери та нижньої термосфери (70 - 120 км) за допомогою методу рознесеного прийому з малою (110 - 160 м) базою. Одержані результати адекватно описують фізичні процеси в нижній іоносфері, а також узгоджуються з результатами інших вимірювань.

За допомогою радара часткових відбиттів досліджено реакцію D-області іоносфери на спалахи рентгенівського випромінювання (XRA) і оптичні спалахи на Сонці. Встановлено, що через 15 - 25 хв після XRA відбуваються зміни параметрів частково відбитих сигналів, радіошумів та електронної концентрації з характерною тривалістю близько 15 - 30 хв. Наведено фізичне тлумачення результатів спостережень.

Експериментально підтверджено, що поява середньомасштабних рухомих іоносферних збурень (РІЗ) не пов'язана з магнітною збуреністю. Приблизно у 10 % випадків спостерігаються РІЗ з відносними амплітудами більш ніж 0,1. Виявлено широтну залежність просторового періоду РІЗ. Час існування хвильових збурень не перевищує 11 - 12 год.

Наведено результати експериментальних досліджень методом часткових відбиттів варіацій концентрації електронів у середньоширотній D-області іоносфери під час проходження ранішнього термінатора в період магнітної бурі 7 - 11 листопада 2004 р. Виявлено збільшення концентрації електронів приблизно на 450 - 700 % як в період проходження уранішнього термінатора, так і після нього. Для пояснення таких подій використано гіпотезу про висипання електронів з магнітосфери, стимульоване термінатором. Обговорено основні характерні особливості, обумовлені сильним рентгенівським спалахом. Оцінено зміни швидкості іонізації.

Досліджено характеристики динамічних процесів у мезосфері за допомогою радара часткових відбиттів. Проаналізовано часові залежності вектора спрямованої швидкості вітру, його зонального та меридіонального компонентів, а також стандартного відхилення хаотичної швидкості. Вивчено параметри хвильових процесів (акустико-гравітаційних хвиль). Виявлено значні добові і сезонні варіації досліджуваних величин за час спостереження.

Приведено описание и характеристики модернизированных программно-аппаратных комплексов, которые размещены в выносном пункте (с. Граково) радиофизической обсерватории ХНУ им. В. Н. Каразина и используются для мониторинга геокосмической среды в диапазонах геомагнитных пульсаций, а также гекто- и декаметровых радиоволн. Продемонстрировано хорошее согласие экспериментальных данных, регистрируемых комплексами, с наблюдениями на независимом оборудовании. На основании численного моделирования выбраны значения для количества частот, циклически обрабатываемых одним приемником в режиме пассивного доплеровского радиозондирования, и длительности наблюдения на одной частоте.

Рассмотрена фокусировка ВЧ-сигнала линейными и нелинейными волновыми возмущениями при моностатическом зондировании ионосферы. Предложена методика оценки вариаций амплитуды сигнала за счет фокусировки по биениям отраженного сигнала с сигналом опорного гетеродина во время значительных изменений доплеровского смещения частоты (ДСЧ). Приведены соответствующие экспериментальные и расчетные вариации амплитуды биений и фактора фокусировки, а также вариации ДСЧ, которые показали качественное согласие теории и эксперимента. Одновременный анализ вариаций амплитуды биений и ДСЧ позволяет более определенно интерпретировать результаты измерений, например, выделять крупномасштабные ионосферные неоднородности, перемещающиеся с большими скоростями v = 1 км/с.

Разработана полу эмпирическая модель перемещающихся ионосферных возмущений (ПИВ), описывающая пространственно-временную динамику их параметров. Крупномасштабные и среднемасштабные ПИВ являются в ней различными стадиями развития единого волнового процесса. Модель базируется на предположении о том, что ПИВ порождаются в ходе распространения акустико-гравитационных волн и что все фрагменты пространственного цуга атмосферного давления перемещаются от локального источника в виде атмосферных волн, имеющих постоянные относительные амплитуды и постоянные горизонтальные скорости, и что величина скорости любого фрагмента цуга определяется задержкой его появления относительно начала возмущения. Проверка модели выполнена по возмущениям порожденным: наземными и высотными ядерными взрывами, извержениями вулканов, землетрясением, высыпаниями энергичных протонов в магнитосферный касп северного полушария Земли. Тестирование модели по данным, взятым из литературных источников, показало, что погрешность прогноза пространственных и временных периодов возмущений не превышает 12 %.