科學家逆向工程將Starlink作為定位衛星精度最高可達1米
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、GLONASS、Galileo 和北斗的功能。當Starlink 處於早期發射階段時,德克薩斯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,計劃達到12000 顆——全部在低軌道上。重大中斷的可能性幾乎不存在。
SpaceX 的高級管理人員在項目啟動起初也熱衷於這個想法,但隨後Humphreys 收到了壞消息。伊隆·馬斯克告訴他們,“所有其他LEO 通信網絡都已破產,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信號進行逆向工程。他們發現有足夠的信息來開發與GPS 等效的系統。
為了分析來自Starlink 系統的信號,Humphreys 和他的團隊通過Starlink 終端連續播放了Rafael Nadal 的高清YouTube 網球視頻,並使用單獨的附近天線來捕獲信號。
該團隊從未嘗試破解Starlink 使用的加密,而是對各種同步序列感興趣——可預測的重複信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信息。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,並在同步流中添加與每顆衛星位置相關的數據,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)