除了支援全球高速網路,工程師意外發現星鏈衛星的導航副業

作者 | 發布日期 2021 年 09 月 28 日 12:50 | 分類 航太科技 Telegram share ! follow us in feedly


做為一個旨在提供全球高速網際網路存取服務的大型衛星星系,星鏈衛星設計目的並不包含導航,但俄亥俄州立大學團隊最近設計了一套複雜演算法,想利用星鏈衛星訊號來進行定位和導航,發現只要靠 6 顆星鏈衛星就可精確定位地球上 8 公尺內的位置。

在 3C 電子產品發達的當代社會,想知道自己人在哪裡、目的地如何前往,只需拿出手機搜尋位置資訊就可定位或導航,背後技術來源主要為由美國太空軍運營與維護的全球定位系統(Global Positioning System,GPS)。

GPS 系統部署至今已 30 多年,其民用標準定位服務(Standard Positioning Service,SPS)訊號免費開放給全球使用,只要手機、電子設備等內含有 GPS 接收晶片,用戶端就可以知道隨時自己在地球上所處的三維位置。

只不過 GPS 系統的衛星都放在中地軌道,距離地球稍微遠了些,導致它們的訊號更容易受到干擾與破壞,比如出現一些針對民用無人機、海上船隻,甚至特斯拉自駕等的攻擊。

於是大量放置在低地軌道的 SpaceX 星鏈(Starlink)系統對導航專家另有一股吸引力。受惠於距離地表更近,星鏈衛星的訊號也更強不易受干擾,且 SpaceX 至今都未與政府或研究人員分享這些訊號。

雖然星鏈並非為導航目的而設計,但專家心癢地想了解星鏈衛星是否也能協助定位功能,俄亥俄州立大學電機工程學兼任教授 Zak Kassas 團隊於是嘗試先抓取與衛星運動位置,接著架設天線,然後接著開發一套相當複雜的算法,試圖利用星鏈衛星來精確定位天線位置,而事實證明:他們可利用 6 顆星鏈衛星訊號定位出地球上 8 公尺內的位置。

團隊也以類似技術分析其他低地軌道衛星的定位能力,精度較低,約可定位 23 公尺內的位置,相比之下,GPS 可精準定位至 0.3~5 公尺以內。

目前在軌運行的星鏈衛星約 1,700 顆,如果最終按計畫發射了 40,000 多顆衛星,導航定位精確度將能再提升,這項發現或許能促使政府和其他機構考慮使用星鏈衛星系統做為 GPS 的替代導航系統。

不過馬斯克並未針對這項新研究發表評論,研究人員也強調,他們並不知曉衛星傳輸的數據內容,只是巧妙利用衛星訊號並透過另一種算法來定位地球位置。

(首圖來源:pixabay

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