I løbet af de sidste fem år eller deromkring har SpaceX slået løs på et forbløffende massivt projekt: Starlink satellitkonstellation. Den store plan er at færge over 12.000 satellitter (eller flere) til lavt kredsløb om Jorden og placere dem i en bølgende, gitterlignende array, der gør det muligt for SpaceX at levere højhastighedsbredbåndsinternet til alle hjørner af Planeten.
Indhold
- Ud over bredbånd
- Opbygning af en bedre GPS
Indtil videre har SpaceX sendt næsten 900 Starlink-satellitter i kredsløb, og endda udrullet betaadgang til sin spæde satellit-internettjeneste. Men internetadgang er måske ikke det eneste trick mega-konstellation har i ærmet. Forskere mener, at det også kan bruges til en sekundær mission: At skabe et næste generations navigationssystem, der kan erstatte GPS.
Anbefalede videoer
Ud over bredbånd
Peter Iannucci og Todd Humphreys fra Radionavigation Laboratory ved University of Texas i Austin har undersøgt, hvordan dette kunne gøres, og har for nylig offentliggjort en
papir på deres forskning. Iannucci siger til Digital Trends, at opsætning af et navigationssystem fra bunden i lav kredsløb om Jorden ville være for dyrt, men at bruge Starlink-satellitterne til at gøre det ville gøre det overkommeligt.
"Det, vi taler om, er et system, hvor positioneringsmissionen ikke behøver at bære den økonomiske byrde af at støtte titusindvis af satellitter, fordi de har en primær mission, som er internetservice,” Ianucci siger. "Alle skal have internetservice."
Da disse satellitter er i lav kredsløb om Jorden (omkring 350 miles fra jordens overflade) og derfor tættere på planeten end traditionel GPS satellitter (som kredser i en afstand på omkring 12.000 miles), kunne de teoretisk producere et stærkere signal til navigation, end GPS kan. Dette ville hjælpe med at forhindre signalet i at blive fastklemt, bevidst eller utilsigtet, hvilket er noget, der er relativt nemt at gøre med traditionel GPS. Ianucci siger, at GPS-signaler ved et uheld bliver sat fast hele tiden.
"Jamming GPS er ret tilgængeligt for selv amatører - selv afslappede skuespillere kan bevidst eller utilsigtet blokere GPS," siger Ianucci. "Disse [lav-jordbane]-signaler kan være omkring 400.000 gange mere immune over for jamming. Det er stort."
For at opnå forbedret navigation, siger Ianucci, at disse små satellitter i lav kredsløb om Jorden blot ville have brug for en softwareopdatering. Disse satellitter ved allerede nogenlunde, hvor de er, hvilket er nødvendigt for at forhindre dem i at kollidere, men Ianucci siger, at softwareopdateringen ville gøre det, så de ville vide, hvor de er, meget mere præcist grad.
"Vi ville presse på for softwareopgraderinger og potentielt, i sidste ende, hardwareopgraderinger, der ville forfine disse positioneringsestimater ud over, hvad der er nødvendigt for blot sikre kredsløbsoperationer," Ianucci siger.
En måde at gøre det på er at få satellitterne til at pinge af GPS-satellitterne højere i atmosfæren for at hjælpe dem med at finde ud af deres placering. Når først softwaren er sat op, kan modtagere på jorden opfange signaler, som disse satellitter konstant udsender, og bruge dem til navigation.
Opbygning af en bedre GPS
Mark Psiaki, der er professor i afdelingen for rumfarts- og havteknik ved Virginia Tech, fortæller Digitale tendenser, som ikke blot ville hjælpe os med at undgå jamming, det ville være mere nøjagtig.
"En af fordelene ved lavere kredsløb om Jorden er bare, at [satellitterne der] bevæger sig så hurtigt. De skriger bare hen over himlen, meget hurtigt,” siger Psiaki.
Han siger, at når du opfanger signaler fra snesevis af hurtigt bevægende satellitter ad gangen, kan du få en mere nøjagtigt billede af, hvor du er, end når du opfanger signaler fra et lille antal langsomt bevægende satellitter. Dette er noget, der bliver vigtigt, når vi sætter selvkørende biler og leveringsdroner ud i verden.
"Der er et skub til noget, der hedder PPP, eller præcis punktpositionering. Lige nu har almindelig vanilje-GPS og de andre en nøjagtighed i størrelsesordenen en meter eller et par meter, hvis alt går rigtigt, siger Psiaki. »Det er ikke nok til at gøre ting som at holde en bil i en vognbane på en motorvej. Du kan vandrer ud i den næste bane eller over på skulderen. Hvis du kunne have præcis punktpositionering, taler vi nu om 10 centimeter."
Psiaki siger, at PPP kan fås til at fungere med vores nuværende GPS-system, men det er meget kompliceret og tager lang tid. Hvis vi brugte satellitter med lav kredsløb om jorden til at gøre det, ville det være meget hurtigere, og det ville være meget pålideligt. Han siger, at vi kunne reducere tiden fra omkring 20 minutter til måske et minut mellem at tænde for modtageren og få PPP til at virke.
Ikke alene ville vi få et stærkere signal fra disse satellitter, vi ville være i stand til at få autonome biler på vejen hurtigere og sikre, at vores leveringsdroner ikke styrter ind i hinanden eller andre objekter. Alt, hvad disse forskere behøver, er, at en person som Elon Musk accepterer at foretage nogle softwareændringer.
"Hvis vi kan vise dem, at den investering, de allerede laver, kan betale sig i dette uventede sekundær måde, så er det en gevinst for dem, og for os i navigationsfællesskabet er det en stor gevinst," siger Iannucci.
Redaktørens anbefalinger
- Det gode, det dårlige og det grimme ved satellit-megakonstellationer
- SpaceX Dragon-rumfartøjet fuldfører sidste mission forud for bemandet opsendelse
- En anden SpaceX Starship-prototype ødelagt under tryktest
- Problem i faldskærmstest tvang SpaceX til at droppe sit falske rumfartøj
- SpaceX og NASA er stadig klar til historisk maj-mission på trods af coronavirus
Opgrader din livsstilDigital Trends hjælper læserne med at holde styr på den hurtige teknologiske verden med alle de seneste nyheder, sjove produktanmeldelser, indsigtsfulde redaktionelle artikler og enestående smugkig.
