Запропоновано нову математичну модель функціонування гібридних мереж зв'язку, яка дозволяє на базі запропонованих коефіцієнтів розділення потоків знаходити затримку даних у гілках наземної мережі та супутниковому каналі залежно від вхідного навантаження, а також імовірність відмов у встановленні з'єднання для мовних викликів. На базі даної моделі вперше розроблено методику визначення оптимального плану розподілу потоків у всій гібридній мережі зв'язку, включаючи наземну і супутникові мережі. Методику побудовано на базі числового розв'язання задачі оптимізації середньої затримки даних у допустимій області змінних методом послідовного квадратичного програмування (FSQP). З використанням агрегативного підходу створено імітаційний алгоритм функціонування досліджуваної системи.