SpaceX zou Starlink kunnen veranderen in een ultraprecies GPS-netwerk

De afgelopen vijf jaar heeft SpaceX gewerkt aan een verbijsterend groot project: The Sterrenlink satelliet constellatie. Het grote plan is om meer dan 12.000 satellieten (of meer) in een lage baan om de aarde te brengen en ze in een ruimte te plaatsen. golvende, roosterachtige array waarmee SpaceX supersnel breedbandinternet naar elke hoek van de wereld kan leveren de planeet.

Tot nu toe heeft SpaceX dit verzonden bijna 900 Starlink-satellieten in een baan om de aarde, en zelfs bètatoegang uitgerold aan zijn jonge satellietinternetdienst. Maar internettoegang is misschien niet de enige truc mega-sterrenbeeld heeft zijn mouw. Onderzoekers denken dat het ook kan worden gebruikt voor een secundaire missie: het creëren van een navigatiesysteem van de volgende generatie dat GPS zou kunnen vervangen.

Verder dan breedband

Peter Iannucci en Todd Humphreys van het Radionavigation Laboratory aan de Universiteit van Texas in Austin hebben onderzocht hoe dit gedaan zou kunnen worden, en publiceerden onlangs een

“Waar we het over hebben is een systeem waarvan de positioneringsmissie niet de financiële last hoeft te dragen het ondersteunen van tienduizenden satellieten omdat ze een primaire missie hebben, namelijk internetdiensten”, zegt Ianucci zegt. “Iedereen moet internet hebben.”

Omdat deze satellieten zich in een lage baan om de aarde bevinden (ongeveer 560 kilometer van het aardoppervlak) en daardoor dichter bij de planeet dan traditionele GPS satellieten (die zich op een afstand van ongeveer 19.000 kilometer in een baan bevinden), zouden ze theoretisch een sterker signaal voor navigatie kunnen produceren dan GPS. Dit zou helpen voorkomen dat het signaal, opzettelijk of onopzettelijk, wordt geblokkeerd, iets dat relatief eenvoudig te doen is met traditionele GPS. Ianucci zegt dat GPS-signalen voortdurend per ongeluk worden geblokkeerd.

“Het blokkeren van GPS is zelfs voor amateurs heel toegankelijk; zelfs gewone acteurs kunnen GPS opzettelijk of onopzettelijk blokkeren”, zegt Ianucci. “Deze signalen [in een lage baan om de aarde] zouden grofweg 400.000 keer immuuner kunnen zijn voor storing. Dat is groot."

Om verbeterde navigatie te bereiken, zouden deze kleine satellieten in een lage baan om de aarde eenvoudigweg een software-update nodig hebben, zegt Ianucci. Deze satellieten weten al ongeveer waar ze zijn, wat nodig is om te voorkomen dat ze botsen. maar Ianucci zegt dat de software-update ervoor zorgt dat ze veel nauwkeuriger weten waar ze zijn rang.

“We zouden aandringen op software-upgrades en mogelijk uiteindelijk ook op hardware-upgrades verfijn die positioneringsschattingen verder dan wat nodig is voor operaties in een veilige baan”, zegt Ianucci zegt.

Eén manier om dat te doen is door de satellieten te laten pingen van de GPS-satellieten hoger in de atmosfeer, om hen te helpen hun locatie te bepalen. Zodra de software is ingesteld, kunnen ontvangers op de grond de signalen opvangen die deze satellieten voortdurend uitzenden en deze gebruiken voor navigatie.

Een betere GPS bouwen

Mark Psiaki, professor aan de afdeling Luchtvaart- en Oceaantechniek van Virginia Tech, vertelt Digitale trends die dit navigatiesysteem niet alleen zouden helpen om storingen te voorkomen, maar dat het nog veel meer zou zijn nauwkeurig.

“Een van de voordelen van een lagere baan om de aarde is juist dat [de satellieten daar] zo snel bewegen. Ze gillen gewoon heel snel door de lucht”, zegt Psiaki.

Hij zegt dat als je signalen van tientallen snel bewegende satellieten tegelijk oppikt, je meer kunt krijgen nauwkeuriger beeld van waar u zich bevindt dan wanneer u signalen oppikt van een klein aantal langzaam bewegende personen satellieten. Dit is iets dat belangrijk zal worden als we autonome auto’s en bezorgdrones op de wereld zetten.

“Er is een drang naar iets dat PPP wordt genoemd, of precieze puntpositionering. Op dit moment hebben gewone GPS en de andere een nauwkeurigheid in de orde van een meter of een paar meter als alles goed gaat”, zegt Psiaki. “Dat is niet genoeg om bijvoorbeeld een auto op de rijstrook op de snelweg te houden. Het kan zijn dat u naar de volgende rijstrook of de berm afdwaalt. Als je een precieze puntpositionering zou kunnen hebben, hebben we het nu over 10 centimeter.”

Psiaki zegt dat PPP kan worden aangepast aan ons huidige GPS-systeem, maar dat het erg ingewikkeld is en lang duurt. Als we daarvoor satellieten in een lage baan om de aarde zouden gebruiken, zou het veel sneller en zeer betrouwbaar zijn. Hij zegt dat we de tijd tussen het aanzetten van de ontvanger en het werkend krijgen van PPP kunnen terugbrengen van ongeveer 20 minuten naar misschien wel een minuut.

We zouden niet alleen een sterker signaal van deze satellieten krijgen, we zouden ook autonome auto’s sneller op de weg kunnen krijgen en ervoor kunnen zorgen dat onze bezorgdrones niet tegen elkaar of andere objecten botsen. Het enige dat deze onderzoekers nodig hebben, is dat iemand als Elon Musk akkoord gaat met het doorvoeren van enkele softwarewijzigingen.

“Als we ze kunnen laten zien dat de investering die ze al doen, in dit onverwachte geval vruchten kan afwerpen tweede manier, dan is dat een overwinning voor hen, en voor ons in de navigatiegemeenschap is het een grote overwinning”, zegt Iannucci.

Aanbevelingen van de redactie

• Het goede, het slechte en het lelijke van megasatellietconstellaties
• SpaceX Dragon-ruimtevaartuig voltooit laatste missie voorafgaand aan de bemande lancering
• Een ander SpaceX Starship-prototype vernietigd tijdens een druktest
• Een probleem bij de parachutetest dwong SpaceX zijn nep-ruimtevaartuig te laten vallen
• SpaceX en NASA zijn ondanks het coronavirus nog steeds op weg naar een historische missie in mei

Upgrade uw levensstijlMet Digital Trends kunnen lezers de snelle technische wereld in de gaten houden met het laatste nieuws, leuke productrecensies, inzichtelijke redactionele artikelen en unieke sneak peeks.