科學家逆向工程將Starlink作為定位衛星,精度最高可達1公尺

科學家逆向工程將Starlink作為定位衛星,精度最高可達1公尺

美國德克薩斯大學奧斯汀分校的研究人員開發了一種新方法,可以使用 Starlink 充當定位衛星,以實現 GPS的功能。 

當 Starlink 處於早期發射階段時,德州大學奧斯汀分校無線電導航實驗室的 Todd Humphreys 和 Peter Iannucci 提出可以讓 Starlink 替代美國 GPS 系統的假設。

包括 GPS 在內的定位衛星通常包含 20-30 顆處於較高軌道的衛星,任一衛星出現故障都會影響定位效果。另一方面,Starlink 目前在軌道上有大約 3000 顆衛星,計畫達到 12000 顆——全部在低軌道上。重大中斷的可能性幾乎不存在。

SpaceX 的高級管理人員在計畫啟動起初也熱衷於這個想法,但隨後 Humphreys 收到了壞消息:馬斯克告訴他們,「所有其他 LEO 通訊網路都已破產,因此我們必須完全專注於避免破產。我們承受不起任何干擾。」

不過這並未停止 Humphreys 前進的步伐。他的實驗室一直專注於對 Starlink 衛星和地面接收器之間的訊號進行逆向工程。他們發現有足夠的資訊來開發與 GPS 等效的系統。

該團隊並未嘗試破解 Starlink 使用的加密,而是對各種同步序列感興趣——可預測的重複訊號有助於衛星和地面接收器之間的協調。

每個序列還包含與衛星距離和速度相關的資訊。漢弗萊斯和他的團隊發現,星鏈衛星每毫秒傳輸大約四個序列,Humphreys 表示“這對於他們的系統進行雙重定位來說非常棒”。

根據目前的分析,團隊估計他們可以達到30m左右的地面精度,但如果他們能讓Starlink團隊合作,並在同步流中新增與每顆衛星位置相關的資料,他們可以將精度細化到1m以下。作為對比,目前主流定位系統的精度如下:

● 北斗: 3.6m (public, global), 2.6m (AsiaPac, public), 10cm (encrypted) 

● Galileo: 1m (public) 1cm (encrypted) 

● GLONASS: 2.8 – 7.38m 

● GPS: 500 – 30cm (encrypted resolution not reported)

NetEase
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