Наукова робота у відділі проводиться за такими напрямами:

1. теоретичні та експериментальні дослідження, які спрямовані на створення відеоімпульсних радіолокаційних систем з прецизійної роздільною здатністю, що призначені для дослідження підповерхневої структури грунту, вимірювання глибини залягання об’єктів, що цікавлять, побудови карт розущільнення грунту (Г.П. Почанін, П.В. Холод, В.П. Рубан, С.O. Масалов, Л.А. Варяниця-Рощупкіна, О.А. Орленко, О.В. Ситнік, В.Г. Корж, Т.М. Огурцова);
2. теоретичні та експериментальні дослідження дифракції неоднорідних електромагнітних хвиль в періодичних структурах, які спрямовані на створення гостроспрямованих скануючих антенних систем для радіометричних і радіолокаційних комплексів, що вирішують задачи виявлення та ідентифікації оптично невидимих об’єктів (Ю.Б. Сидоренко, С.А. Провалов, С.А. Шило, П.М. Мележик) (до 2018 р.);
3. теоретичні та експериментальні дослідження явищ радіотеплового випромінювання в міліметровому діапазоні радіохвиль різними об’єктами на малих дистанціях і побудова пасивних систем радіобачення для їх діагностики (С.А. Шило, Ю.Б. Сидоренко, С.А. Провалов) (до 2018 р.);
4. теоретичні дослідження та експериментальна верифікація моделей періодично корельованих випадкових процесів з метою підвищення інформативності та завадостійкості доплерівських радіолокаторів для виявлення і розпізнавання малорухомих об’єктів за оптично непрозорими перешкодами (І.А. Вязьмітінов, О.В. Ситнік, Є.І. Мірошниченко, Г.І. Клочко) (до 2018 р.);
5. дослідження, які спрямовані на діагностику атмосферних процесів (оцінки тропосферної рефракції, виявлення осередків гроз та інших метеоявищ), а також виявлення повітряних об’єктів з використанням випромінювання штучних супутників Землі, телевізійних центрів (В.І. Луценко, І.В. Луценко, Д.О. Попов, В.М. Биков) (до 2018 р.);
6. розвиток і удосконалення методу емісійного спектрального аналізу плазмових утворень у видимому і ультрафіолетовому діапазонах електромагнітного випромінювання з урахуванням новітніх досягнень мікроелектроніки і оптоелектроніки для експрес-аналізу сонячної плазми і елементного складу речовин в лабораторних і польових умовах (А.Д. Єгоров) (до 2018 р.).