Развитие теории совместного обнаружения и измерения составных сигналов и изображений при наличии сингулярностей различных типов. Решение задач статистического синтеза, анализа и моделирования оптимальных, квазиоптимальных и адаптивных алгоритмов оценки числа присутствующих в реализации наблюдаемых данных квазидетерминированных и стохастических сигналов и изображений в условиях параметрической и непараметрической априорной неопределенности и сложной помеховой обстановки. Разработка методов синтеза новых оптимальных и субоптимальных в том или ином смысле алгоритмов и асимптотических методов анализа эффективности радиотехнических систем, реализующих синтезированные алгоритмы. Теоретическое обобщение, исследование и разработка ситуационно-прецедентных методов и интеллектуальных технологий управления сложными (электроэнергетическими, электромеханическими и теплофизическими) техническими системами (СТС) и процессами на основе развития композиционного онтологического подхода, а также сочетания нейросетевого, нечеткого и биоинспирированного моделирования, обеспечивающих повышение эффективности комплексного управления такими системами, функционирующих в условиях: неполноты исходной информации, сложности, дороговизны проведения экспериментальных исследований; рисков возникновения опасных ситуаций и катастрофичности их последствий; уникальности структуры, режимов и условий функционирования сложных технических систем; разнообразия воздействий внутренних и внешних факторов, их стохастического и нестохастического характера; изменения структуры, параметров и режимов функционирования в процессе жизненного цикла СТС. Построение математической теории и разработка эффективных методов решения нестандартных краевых и начально-краевых задач для систем дифференциальных и интегро-дифференциальных уравнений, возникающих при математическом моделировании физических и технологических процессов. Разработка, практическая реализация и внедрение новых алгоритмов радиолокации, радионавигации и мониторинга. Экспериментальная проверка работоспособности новых радиотехнических систем и установление границ применимости получаемых аналитических выражений для их характеристик посредством статистического моделирования.