Abstract
<jats:p>Рассматривается концепция распределённых активных фазированных антенных решёток, формируемых на базе роев малых беспилотных летательных аппаратов воздушного и космического базирования. Предлагаемый подход основан на принципе стохастического синтеза апертуры, при котором виртуальная антенна большого размера формируется за счёт пространственного распределения антенных элементов на подвижных носителях с последующей цифровой компенсацией фазовых и временных искажений. Когерентность излучения и приёма обеспечивается не жёстким геометрическим построением решётки, а итеративной обработкой I/Q-сигналов с учётом текущего взаимного расположения элементов и ошибок позиционирования. Приводится совокупность математических моделей, описывающих формирование диаграммы направленности, когерентное накопление сигналов и влияние стохастических возмущений на характеристики системы. Выполнен параметрический анализ и численное моделирование для сценариев воздушного и космического базирования, позволяющие оценить энергетический потенциал, угловое разрешение и устойчивость к потерям отдельных элементов роя. Отдельное внимание уделено ключевым технологическим аспектам реализации: сверхточной синхронизации времени и частоты, управлению роем, высокоскоростной передаче данных и требованиям к производительности вычислительных средств. Показана целесообразность применения методов искусственного интеллекта для мультидисциплинарной оптимизации архитектуры системы и ускорения проектных процедур.</jats:p> <jats:p>This paper examines the concept of distributed active phased antenna arrays formed from swarms of small air- and space-based unmanned aerial vehicles. The proposed approach is based on the principle of stochastic aperture synthesis, in which a large virtual antenna is formed by spatially distributing antenna elements on moving carriers, followed by digital compensation for phase and time distortions. Coherence of radiation and reception is ensured not by rigid geometric construction of the array, but by iterative processing of I/Q signals, taking into account the current relative positions of the elements and positioning errors. A set of mathematical models is presented describing the formation of the radiation pattern, coherent signal accumulation, and the influence of stochastic disturbances on the system's characteristics. Parametric analysis and numerical modeling are performed for air- and space-based scenarios, allowing for an assessment of the energy potential, angular resolution, and resilience to losses of individual swarm elements. Special attention is given to key technological aspects of implementation: ultra-precise time and frequency synchronization, swarm control, high-speed data transmission, and computing performance requirements. The feasibility of using artificial intelligence methods for multidisciplinary optimization of the system architecture and acceleration of design processes is demonstrated.</jats:p>