I løpet av de siste fem årene eller så, har SpaceX slått løs på et forbløffende massivt prosjekt: Starlink satellittkonstellasjon. Den store planen er å ferge over 12 000 satellitter (eller flere) inn i lav bane rundt jorden og plassere dem i en bølgende, gitterlignende array som lar SpaceX levere høyhastighets bredbåndsinternett til hvert hjørne av planeten.
Innhold
- Utover bredbånd
- Bygge en bedre GPS
Så langt har SpaceX sendt nesten 900 Starlink-satellitter i bane, og til og med rullet ut betatilgang til sin nye satellitt-internetttjeneste. Men internettilgang er kanskje ikke det eneste trikset dette megakonstellasjon har i ermet. Forskere mener det også kan brukes til et sekundært oppdrag: Å lage et neste generasjons navigasjonssystem som kan erstatte GPS.
Anbefalte videoer
Utover bredbånd
Peter Iannucci og Todd Humphreys fra Radionavigation Laboratory ved University of Texas i Austin har studert hvordan dette kan gjøres, og publiserte nylig en papir på forskningen deres. Iannucci sier til Digital Trends at å sette opp et navigasjonssystem fra bunnen av i lav bane rundt jorden ville være for kostbart, men å bruke Starlink-satellittene for å gjøre det ville gjøre det rimelig.
"Det vi snakker om er et system der posisjoneringsoppdraget ikke trenger å bære den økonomiske byrden av støtter titusenvis av satellitter fordi de har et hovedoppdrag, som er internetttjeneste,» Ianucci sier. "Alle må ha internetttjeneste."
Siden disse satellittene er i lav bane rundt jorden (rundt 350 miles fra jordens overflate) og derfor nærmere planeten enn tradisjonell GPS satellitter (som går i bane rundt en avstand på rundt 12 000 miles), kan de teoretisk produsere et sterkere signal for navigasjon enn GPS kan. Dette vil bidra til å forhindre at signalet blir fastkjørt, med vilje eller utilsiktet, noe som er relativt enkelt å gjøre med tradisjonell GPS. Ianucci sier at GPS-signaler ved et uhell blir satt seg fast hele tiden.
"Jamming GPS er ganske tilgjengelig for selv amatører - selv tilfeldige skuespillere kan med vilje eller utilsiktet blokkere GPS," sier Ianucci. "Disse signalene [lav-jordbane] kan være omtrent 400 000 ganger mer immune mot jamming. Det er stort."
For å oppnå forbedret navigasjon sier Ianucci at disse små satellittene i lav bane rundt jorden ganske enkelt trenger en programvareoppdatering. Disse satellittene vet allerede omtrent hvor de er, noe som er nødvendig for å forhindre at de kolliderer, men Ianucci sier at programvareoppdateringen vil gjøre det slik at de vet hvor de er, mye mer nøyaktig grad.
"Vi ville presse på for programvareoppgraderinger og potensielt, etter hvert, maskinvareoppgraderinger som ville avgrense disse posisjonsestimatene utover det som er nødvendig for bare sikre baneoperasjoner,» Ianucci sier.
En måte å gjøre det på er å få satellittene til å pinge av GPS-satellittene høyere i atmosfæren for å hjelpe dem med å finne ut hvor de befinner seg. Når programvaren er satt opp, kan mottakere på bakken fange opp signaler disse satellittene sender ut konstant og bruke dem til navigering.
Bygge en bedre GPS
Mark Psiaki, professor ved Institutt for romfart og havteknikk ved Virginia Tech, forteller Digitale trender som ikke bare ville dette navigasjonssystemet hjelpe oss med å unngå jamming, det ville vært flere korrekt.
"En av fordelene med lavere jordbane er bare at [satellittene der] beveger seg så fort. De bare skriker over himmelen, veldig raskt, sier Psiaki.
Han sier at når du fanger opp signaler fra dusinvis av raske satellitter om gangen, kan du få en mer nøyaktig bilde av hvor du er enn når du fanger opp signaler fra et lite antall sakte bevegelige satellitter. Dette er noe som vil bli viktig når vi skal sette ut autonome biler og leveringsdroner i verden.
"Det er et press for noe som kalles PPP, eller presis punktposisjonering. Akkurat nå har vanlig vanilje-GPS og de andre en nøyaktighet i størrelsesorden en meter eller et par meter hvis alt går riktig, sier Psiaki. "Det er ikke nok til å gjøre ting som å holde en bil i et kjørefelt på en motorvei. Du kan vandrer ut i neste kjørefelt eller over på skulderen. Hvis du kunne ha presis punktposisjonering, snakker vi nå om 10 centimeter.»
Psiaki sier at PPP kan fås til å fungere med vårt nåværende GPS-system, men det er veldig komplisert og tar lang tid. Hvis vi brukte satellitter med lav bane for å gjøre det, ville det vært mye raskere, og det ville vært veldig pålitelig. Han sier at vi kan kutte tiden fra rundt 20 minutter til kanskje et minutt mellom å slå på mottakeren og få PPP til å virke.
Ikke bare ville vi få et sterkere signal fra disse satellittene, vi ville være i stand til å få autonome biler på veien raskere og sørge for at leveringsdronene våre ikke krasjer inn i hverandre eller andre objekter. Alt disse forskerne trenger er at noen som Elon Musk godtar å gjøre noen programvareendringer.
"Hvis vi kan vise dem at investeringen de allerede gjør kan betale seg i dette uventede sekundær måte, så er det en seier for dem, og for oss i navigasjonsmiljøet er det en stor seier.» sier Iannucci.
Redaktørenes anbefalinger
- Det gode, det dårlige og det stygge med satellitt-megakonstellasjoner
- SpaceX Dragon-romfartøyet fullfører siste oppdrag før oppskyting av mannskaper
- En annen SpaceX Starship-prototype ødelagt under trykktest
- Problem i fallskjermtest tvang SpaceX til å droppe sitt falske romfartøy
- SpaceX og NASA er fortsatt klar for historisk mai-oppdrag til tross for koronaviruset
Oppgrader livsstilen dinDigitale trender hjelper leserne å følge med på den fartsfylte teknologiverdenen med alle de siste nyhetene, morsomme produktanmeldelser, innsiktsfulle redaksjoner og unike sniktitter.
