抢GPS饭碗?研究称,SpaceX的星链卫星可以用于导航和全球定位

抢GPS饭碗?研究称,SpaceX的星链卫星可以用于导航和全球定位
2021年09月26日 12:12 百家号小天

一项新的研究表明,SpaceX的星链(Starlink)卫星除了具有宽带互联网的核心功能外,还可能用于导航和全球定位。

SpaceX公司外部的工程研究人员发现了一种利用Starlink星座信号进行导航的方法,其功能类似于全球定位卫星(GPS)提供的功能,后者在美国和其他多个国家使用。该团队成员表示,这项研究是SpaceX以外的研究人员首次将Starlink用于导航。

研究小组在一份声明中称,研究人员对来自六颗Starlink卫星的信号进行三角测量,以确定地球上一个误差小于8米的位置。这与典型的智能手机GPS功能相当,智能手机通常根据情况将你在地球上的位置定位在4.9米以内。

“我们窃听信号,然后设计复杂的算法来确定我们的位置,我们证明了它具有很高的准确性,”俄亥俄州立大学自动车辆多模式保证导航研究中心(CARMEN)主任、研究作者扎克·卡萨斯( Zak Kassas)在声明中说。

扎克·卡萨斯表示:“尽管Starlink不是为导航目的而设计的,但我们证明,充分了解系统的某些部分,并将其用于导航是可能的。”

研究人员在没有SpaceX帮助的情况下开发了他们的导航系统,也没有通过卫星宽带连接共享任何数据。相反,他们利用几颗卫星的信号,开发了一种算法来确定地球上的位置。

他们在加州大学欧文分校(University of California, Irvine)的校园里安装了一个Starlink客户终端天线,试图利用Starlink找到它的位置。他们的实验使用Starlink信号将天线的估计位置定位在其实际位置7.7米以内。

扎克·卡萨斯说,与该团队过去的项目相比,该算法和Starlink的协同工作相当准确。其他的低地球轨道卫星群对准的位置在23米以内。另一个与美国空军无关的项目是精确定位高空飞机的位置,其精度为5米。

扎克·卡萨斯指出,使用这种方法的Starlink的精度将随着卫星群中更多的卫星进入轨道而提高。该团队表示,SpaceX目前有大约1700颗正在工作的卫星,但该公司希望将超过2万颗卫星送入轨道。

研究人员认为,这种使用Starlink导航的方法可以作为传统GPS导航的补充,后者存在弱点。由于GPS已经存在了一代人的时机(超过30年),并且有一个众所周知的信号,虽然它很容易在智能手机或车辆上使用,但它也更“容易受到攻击”。

Starlink的高度也具有优势,其轨道运行距离约为1,200 公里,比地球同步轨道上的GPS 距离地球的37,800公里要近得多。虽然GPS的优点是专用于地球上的一个区域,但其远距离优势的缺点是信号更容易受到自然或人为干扰。

Starlink卫星的发射频率也更高,通常是每几周发射一次,比GPS卫星的发射(GPS卫星每几个月或几年一次)频繁得多,这使得Starlink能够更频繁地进行硬件升级。巧合的是,近年来SpaceX一直在为美国太空部队GPS卫星。值得注意的是,最近几天,该公司创始人埃隆·马斯克(Elon Musk)并没有在推特上没有对这项新研究发表评论,这似乎不是老马的一贯张扬的作风,难道另有隐情?

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