Distributed active phased array antenna with synthesized stochastic aperture based on a swarm of small spacecraft
- Authors: Rahmanov A.A.1, Bavizhev M.D.2
-
Affiliations:
- ПАО «МАК Вымпел»
- АО «НПП «Радий»
- Issue: Vol 4, No 139 (2025): Известия российской академии ракетных и артиллерийских наук
- Pages: 22-31
- Section: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/2075-3608/article/view/362505
- ID: 362505
Cite item
Abstract
The article presents a distributed spaceborne AESA concept based on a swarm of small satellites. The key distinction is a stochastic synthetic aperture: each satellite digitizes I/Q signals with precise time and coordinate tagging. A central cluster performs synchronization, calibration, phase compensation and digital beamforming. This enables global, high-resilience, reconfigurable next-generation systems — far more flexible and fault-tolerant than monolithic spacecraft.
About the authors
A. A. Rahmanov
ПАО «МАК Вымпел»
Author for correspondence.
Email: al.rakhmanov@outlook.com
академик РАРАН, доктор технических наук, профессор, заместитель генерального директора по научно-техническому развитию
Russian FederationM. D. Bavizhev
АО «НПП «Радий»
Email: mbavizhev@mail.ru
доктор физико-математических наук, профессор, вице-президент, директор НИЦ
Russian FederationReferences
- Blake L.V., Long M.W. Space-Based Radar Handbook. Artech House, 2023. 48 p.
- Cappelletti C., Battistini S. CubeSat Handbook: From Mission Design to Operations. Academic Press, 2024. 36 p.
- Бавижев М.Д., Рахманов А.А. Мобильная воздушная активная фазированная антенная решетка на базе роя БПЛА: концепция, моделирование и прототипирование // Научный Вестник ОПК России. 2025. № 4. С. 15–23.
- Debnath S., Li Y., Ozdemir O., et al. UAV-mounted reconfigurable antenna array with in-flight mechanical and electronic beam scanning capability // Nature Communications. 2025. 44 p.
- Kaushal H., Kaddoum G. Optical Communication in Space: Challenges and Mitigation Techniques // IEEE Communications Surveys & Tutorials. 2017. Vol. 19, No 1. Pp. 57–96.
- Maxar Technologies. WorldView Legion Spacecraft Specifications. 2024. 14 p.
- NASA. SPACE HAUC: Spaceborne Heterogeneous Autonomous and Adaptive Ubiquitous Computing. 2023. 28 p.
- Bentum M.J., et al. OLFAR: Orbital Low Frequency Array for radio astronomy // Aerospace Conference, Big Sky, MT, USA, 2011. pp. 1–11,
- DARPA. Blackjack Program Overview. 2024. 14 p.
- ГЛОНАСС. Официальный сайт системы ГЛОНАСС // Роскосмос. 2024 (дата обращения: 24.05.2025).
- SpaceX Starlink. Satellite Constellation Technical Overview // SpaceX. 2024. 42 p.
- Holybro. Pixhawk 6 Product Page. 2024. 13 p.
- Balanis C.A. Antenna Theory: Analysis and Design. Wiley, 2016. 114 p.
- Wu, Q., Li, Z., Zhang, Y. et al. A Review of Spaceborne High-Resolution Spotlight/Sliding Spotlight Mode SAR Imaging. 2025. No 17(1), p. 38.
- NASA/JPL. Deep Space Optical Communications (DSOC): Mission overview. 2023. 16 p.
- Velasco C. et al. Optical inter-satellite links for navigation constellations // Proc. SPIE. 2024. 21 p.
- DLR. CubeISL Demonstrator: Optical inter-satellite link for small satellites. DLR, 2024. 24 p.
- Guo X. et al. Picosecond-level time and phase synchronization for satellite links // Satellite Navigation. 2025. 142 p.
- Renga A. et al. Distributed Synthetic Aperture Radar on Small Satellites: Concepts and Architectures // Acta Astronautica. 2023.
- Sarno S. et al. Formation control for distributed SAR constellations // CEAS Space Journal. 2020.
- Петренко В.С. Оценка влияния фазовых ошибок в космических РЛС с синтезированной апертурой // Радиотехника и электроника. 2023.
- Горячев И.В. Распределенные фазированные антенные решетки для групповых спутников // Материалы Московского авиационного института. 2022.
- Каплун А.А. Методы синтеза апертуры в многоапертурных космических системах // ИРЭ РАН, препринт. 2021.
Supplementary files
