<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">RUDN Journal of Engineering Research</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">RUDN Journal of Engineering Research</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">2312-8143</issn><issn publication-format="electronic">2312-8151</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">47073</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.22363/2312-8143-2025-26-3-211-226</article-id><article-id pub-id-type="edn">VTMSTI</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>Articles</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>Статьи</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Stages of Structural and Parametric Synthesis of Low Earth Orbit Communication Systems with Broadband Inter-Satellite Links</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Этапы структурно-параметрического синтеза низкоорбитальных систем связи с широкополосными межспутниковыми трактами</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-1355-6708</contrib-id><contrib-id contrib-id-type="spin">5024-4804</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Pichugin</surname><given-names>Sergey B.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Пичугин</surname><given-names>Сергей Борисович</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="en"><p>Doctor of Sciences (Techn.), Leading Science Associate</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>доктор технических наук, ведущий научный сотрудник</p></bio><email>sergey.pichugin@rsce.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Rocket and Space Corp “Energia” named by S.P. Korolev, RSCE</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">ПАО «РКК „Энергия“»</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2025-11-11" publication-format="electronic"><day>11</day><month>11</month><year>2025</year></pub-date><volume>26</volume><issue>3</issue><issue-title xml:lang="en">VOL 26, NO3 (2025)</issue-title><issue-title xml:lang="ru">ТОМ 26, №3 (2025)</issue-title><fpage>211</fpage><lpage>226</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2025-11-11"><day>11</day><month>11</month><year>2025</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2025, Pichugin S.B.</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2025, Пичугин С.Б.</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">Pichugin S.B.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Пичугин С.Б.</copyright-holder><ali:free_to_read xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/"/><license><ali:license_ref xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/">https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0</ali:license_ref></license></permissions><self-uri xlink:href="https://journals.rudn.ru/engineering-researches/article/view/47073">https://journals.rudn.ru/engineering-researches/article/view/47073</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>The paper discusses the scientific rationale for the structural and parametric synthesis of low Earth orbit communication systems (LEOCSs) with broadband inter-satellite links (ISLs) and on-board data routing, principles and stages underlying data routing on board satellites and the construction of reliable and broadband inter-satellite links. The aim of the study is to specify a structural and parametric synthesis of low-orbital communication systems with broadband inter-satellite links. The object of the study is the constellation of satellites in low-altitude orbits with on-board data routing. The subject of study is the process of synthesis of the structure of the corresponding low-orbital system. The methodology of the study includes mathematical apparatus of queuing systems, used as part of the system analysis toolkit. The scientific significance of the research lies in the development of principles and methods that enable structural and parametric analysis and the development of promising satellite communication systems. Additionally, the research involves the modeling of the behavior of low-orbit communication systems with broadband inter-satellite links and the assessment of their effectiveness. The practical significance of the research is to provide a list of tasks for the creation of domestic satellite constellations that provide personal subscriber communications with data transmission from subscriber to subscriber without intermediate signal landing.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Рассмотрены вопросы научного обоснования структурно-параметрического синтеза низкоорбитальных систем связи с широкополосными межспутниковыми трактами и маршрутизацией данных на борту спутника, принципы и этапы, положенные в основу маршрутизации данных на борту спутников, и построения надежных и широкополосных межспутниковых трактов. Цель исследования - конкретизация структурно-параметрического синтеза низкоорбитальных систем связи с широкополосными межспутниковыми трактами. Объект исследования - группировка спутников на низких орбитах с маршрутизацией данных на борту. Предметом исследования является процесс синтеза структуры соответствующей низкоорбитальной системы. Методология исследования включает математический аппарат систем массового обслуживания, применяемый как часть инструментария системного анализа. Научная значимость исследования заключается в разработке принципов и методов, позволяющих проводить структурно-параметрический анализ и разработку перспективных спутниковых систем связи, а также моделирования поведения низкоорбитальных систем связи с широкополосными межспутниковыми трактами и оценку их результативности. Практическая значимость исследования состоит в обеспечении формирования перечня работ по созданию отечественных группировок спутников, обеспечивающих абонентскую персональную связь с передачей данных от абонента к абоненту без промежуточного приземления сигнала.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>space system synthesis</kwd><kwd>low orbit communications system</kwd><kwd>data routing on board of a satellite</kwd><kwd>intersatellite links</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>синтез космической системы</kwd><kwd>низкоорбитальная система связи</kwd><kwd>маршрутизация данных на борту спутника</kwd><kwd>межспутниковые тракты</kwd></kwd-group><funding-group/></article-meta><fn-group/></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Nevdyayev LV. Satellite systems. Orbits and parameters. Network world. 1999;1. (In Russ).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Невдяев Л.В. Спутниковые системы Часть 1. Орбиты и параметры (дата размещения: 16.01.1999) URL: https://www.osp.ru/nets/1999/01-02/143941 (дата обращения: 30.05.2025)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B2"><label>2.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Makarenko SI. Descriptive model OF IRIDIUM satellite communication system. Systems of Control, Communication and Security. 2018;(4):1–34. (In Russ). https://doi.org/10.24411/2410-9916-2018-10401 EDN: VNVWWU</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Макаренко С.И. Описательная модель системы спутниковой связи Iridium // Системы управления, связи и безопасности. 2018. № 4. С. 1-34. https://doi.org/10.24411/2410-9916-2018-10401 EDN: VNVWWU</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B3"><label>3.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Pekhterev SV, Makarenko SI, Kovalskiy AA. Descriptive model of starlink satellite communication system. Systems of Control, Communication and Security. 2022;(4):190–255. (In Russ.) https://doi.org/10.24412/2410-9916-2022-4-190-255 EDN: QMOLDV</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Пехтерев С.В., Макаренко С.И., Ковальский А.А. Описательная модель системы спутниковой связи Starlink // Системы управления, связи и безопасности. 2022. № 4. С. 190-255. https://doi.org/10.24412/2410-9916-2022-4-190-255 EDN: QMOLDV</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B4"><label>4.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Boykachyov VN, Pichugin SB. Perspectives of on-board packet routing in low-orbit communication networks. Radio Industry. 2016;(3):71–74. (In Russ.) https://doi.org/10.21778/2413-9599-2016-3-71-74 EDN: WIOFBT</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Бойкачев В.Н., Пичугин С.Б. Перспективы бортовой пакетной коммутации в низкоорбитальных сетях связи // Радиопромышленность. 2016. № 3. С. 71-74. https://doi.org/10.21778/2413-9599-2016-3-71-74 EDN: WIOFBT</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B5"><label>5.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Pichugin SB. Subscriber and inter-satellite paths in LEO communications networks. Radio Industry. 2019;(3):48–54. (In Russ.) http://doi:10.21778/2413-9599-2019-3-48-54 EDN: MXFWVT</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Пичугин С.Б. Абонентские и межспутниковые тракты в низкоорбитальных сетях связи // Радиопромышленность. 2019. Т. 29. № 3. С. 48-54. https://doi.org/10.21778/2413-9599-2019-3-48-54 EDN: MXFWVT</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B6"><label>6.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Pichugin SB, Zhukov АО, Kuchumov АА, Sazonov VV, Kumakshev IA. Algorithms for data flow control in LEO systems. Moscow: Analytical Center, 2023:279. (In Russ.) https://doi.org/10.55469/9785904670832 EDN: RGUOVR</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Пичугин С.Б., Жуков А.О., Кучумов А.А., Сазонов В.В., Кумакшев И.М. Алгоритмы управления потоками информации в низкоорбитальных системах : монография. Москва : ФГБНУ «Аналитический центр», 2023. 279 с. https://doi.org/10.55469/9785904670832 EDN: RGUOVR</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B7"><label>7.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Pichugin SB. Method of determination of route of relaying of message package and device to implement it. Russian Federation patent 2001532. 31 January 1992. 15 October 1993. EDN: YOREJZ</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Пичугин С.Б. Способ определения маршрута ретрансляции пакета сообщения и устройство для его осуществления. Патент на изобретение RU 2001532 C1, 15.10.1993. Заявка № 5031334 от 31.01.1992. EDN: YOREJZ</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B8"><label>8.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Pichugin SB. Satellite retransmitter. Russian Federation patent 2097926. 27 November 1997. EDN: LJYKUU</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Пичугин С.Б. Спутниковый ретранслятор «Аксай». Патент на изобретение RU 2097926 C1, 27.11.1997. Заявка № 94018404/09 от 19.04.1994. EDN: LJYKUU</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B9"><label>9.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Pichugin SB. Satellite transmitter. Russian Federation patent 2673060. 20 November 2017. EDN: RMMNDX</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Пичугин С.Б. Спутниковый ретранслятор. Патент на изобретение RU 2673060 C1, 22.11.2018. Заявка № 2017140374 от 20.11.2017. EDN: RMMNDX</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B10"><label>10.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Pichugin SB. Repeater satellite. Russian Fe-deration patent 2783202. 09 March 2021. EDN: LJPRZT</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Пичугин С.Б. Спутниковый ретранслятор. Патент на изобретение RU 2783202 C2, 09.11.2022. Заявка № 2021105819 от 09.03.2021. EDN: LJPRZT</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B11"><label>11.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Pichugin SB. Relay satellite. Russian Federation patent 2793898. 21 October 2022. EDN: LRGYWG</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Пичугин С.Б. Спутниковый ретранслятор. Патент на изобретение RU 2793898 C1, 07.04.2023. Заявка № 2022127471 от 21.10.2022. EDN: LRGYWG</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B12"><label>12.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Pichugin SB. Simplest flow queuing models for LEO satellite system. BMSTU Journal of Mechanical Engineering. 2022;1:61–70. http://doi.org/10.18698/0536-1044-2022-1-61-70</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Пичугин С.Б. Модели массового обслуживания с простейшими потоками для низкоорбитальной спутниковой системы // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2022. № 1 (742). С. 61-70. https://doi.org/10.18698/0536-1044-2022-1-61-70 EDN: CGMMNP</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B13"><label>13.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Kleinrok L. Queue Systems Theory. Leningrad–Moscow: Kniga po Trebovaniu Publ.; 2013. (In Russ.) ISBN 9785458355766</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Клейнрок Л. Теория массового обслуживания. Ленинград - Москва : Книга по Требованию, 2013. 429 с. ISBN 9785458355766</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B14"><label>14.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Pichugin SB. Two-phased and two-axis model of multihop system with differentiated capacity of subscriber and intersatellite communication links. BMSTU Journal of Mechanical Engineering. 2023;12:131–140. (In Russ.) https://doi.org/10.18698/0536-1044-2023-12-131-140</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Пичугин С.Б. Двухфазная двухосевая модель многопролетной системы с дифференцированной пропускной способностью абонентских и межспутниковых трактов связи // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2023. № 12 (765). С. 131-140. https://doi.org/10.18698/0536-1044-2023-12-131-140 EDN: UUEGMI</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B15"><label>15.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Pichugin SB. Generalized model of a relay satellite with routing functionality and with intersatellite links. BMSTU Journal of Mechanical Engineering. 2025; 2(779):119–127. (In Russ.) http://doi.org/10.48550/arXiv.2005.12521</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Пичугин С.Б. Обобщённая модель спутника - ретранслятора с функцией маршрутизации и межспутниковыми трактами // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2025. № 2 (779). С. 119-127. https://doi.org/10.18698/0536-1044-2025-2-119-127</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B16"><label>16.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Pichugin SB, Bondareva MK, Dementiev AN, Zhukov AO, Zhukov VA, Zhuravlev AP, et al. Modelling of operatibility of data delivery from constellation for Earth remote probing. Moscow: Analytical Center, 2023. (In Russ.) https://doi.org/10.55469/9785904670825</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Бондарева М.К., Дементьев А.Н., Жуков А.О., Пичугин С.Б. и др. Моделирование оперативности доставки информации орбитальной группировки дистанционного зондирования земли. Москва : Экспертноаналитический центр, 2023. 261 с. https://doi.org/10.55469/9785904670825 EDN: NFSNHB</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list></back></article>
