Under de senaste fem åren eller så har SpaceX hållit på med ett förbluffande massivt projekt: Starlink satellitkonstellation. Den stora planen är att färja över 12 000 satelliter (eller fler) till låg omloppsbana om jorden och placera dem i en böljande, gallerliknande array som gör att SpaceX kan leverera höghastighetsbredbandsinternet till varje hörn av planeten.
Innehåll
- Bortom bredband
- Bygga en bättre GPS
Hittills har SpaceX skickat nästan 900 Starlink-satelliter i omloppsbana, och till och med rullade ut betaåtkomst till sin nystartade satellitinternettjänst. Men internetåtkomst är kanske inte det enda tricket detta megakonstellation har i ärmen. Forskare tror att det också kan användas för ett sekundärt uppdrag: att skapa ett nästa generations navigationssystem som kan ersätta GPS.
Rekommenderade videor
Bortom bredband
Peter Iannucci och Todd Humphreys från Radionavigation Laboratory vid University of Texas i Austin har studerat hur detta skulle kunna göras och publicerade nyligen en
papper på sin forskning. Iannucci säger till Digital Trends att det skulle vara för kostsamt att sätta upp ett navigationssystem från grunden i låg omloppsbana om jorden, men att använda Starlink-satelliterna för att göra det skulle göra det överkomligt.
"Vad vi pratar om är ett system där positioneringsuppdraget inte behöver bära den ekonomiska bördan av stödja tiotusentals satelliter eftersom de har ett primärt uppdrag, som är internettjänst”, Ianucci säger. "Alla måste ha internettjänst."
Eftersom dessa satelliter är i låg omloppsbana runt jorden (cirka 350 miles från jordens yta) och därför närmare planeten än traditionell GPS satelliter (som kretsar runt på ett avstånd av cirka 12 000 miles), skulle de teoretiskt kunna producera en starkare signal för navigering än vad GPS kan. Detta skulle hjälpa till att förhindra att signalen fastnar, avsiktligt eller oavsiktligt, vilket är något som är relativt enkelt att göra med traditionell GPS. Ianucci säger att GPS-signaler av misstag fastnar hela tiden.
"Jamming GPS är ganska tillgänglig för även amatörer - även tillfälliga skådespelare kan avsiktligt eller oavsiktligt störa GPS," säger Ianucci. "Dessa signaler [låg jordomloppsbana] kan vara ungefär 400 000 gånger mer immuna mot störning. Det är stort."
För att uppnå förbättrad navigering säger Ianucci att dessa små satelliter i låg omloppsbana helt enkelt skulle behöva en mjukvaruuppdatering. Dessa satelliter vet redan ungefär var de är, vilket är nödvändigt för att förhindra att de kolliderar, men Ianucci säger att mjukvaruuppdateringen skulle göra det så att de skulle veta var de är, mycket mer exakt grad.
"Vi skulle trycka på för mjukvaruuppgraderingar och eventuellt, så småningom, hårdvaruuppgraderingar som skulle göra det förfina dessa positioneringsuppskattningar utöver vad som är nödvändigt för bara säkra omloppsoperationer”, Ianucci säger.
Ett sätt att göra det är att låta satelliterna pinga av GPS-satelliterna högre upp i atmosfären för att hjälpa dem att ta reda på var de befinner sig. När mjukvaran väl är inställd kan mottagare på marken fånga upp signaler som dessa satelliter ständigt sänder ut och använda dem för navigering.
Bygga en bättre GPS
Mark Psiaki, professor vid institutionen för flyg- och havsteknik vid Virginia Tech, berättar Digitala trender som inte bara skulle detta navigationssystem hjälpa oss att undvika störningar, det skulle vara fler exakt.
"En av fördelarna med en lägre jordomloppsbana är bara att [satelliterna där] rör sig så snabbt. De bara skriker över himlen, väldigt snabbt, säger Psiaki.
Han säger att när du plockar upp signaler från dussintals snabbrörliga satelliter åt gången kan du få en mer korrekt bild av var du är än när du fångar upp signaler från ett litet antal långsamt rörliga satelliter. Detta är något som kommer att bli viktigt när vi släpper ut autonoma bilar och leveransdrönare i världen.
"Det finns en push för något som kallas PPP, eller exakt punktpositionering. Just nu har vanlig vanilj-GPS och de andra en noggrannhet i storleksordningen en meter eller ett par meter om allt går rätt till, säger Psiaki. "Det räcker inte för att göra saker som att hålla en bil i ett körfält på en motorväg. Du kan vandra iväg till nästa körfält eller upp på axeln. Om du kunde ha exakt punktpositionering, nu pratar vi om 10 centimeter.”
Psiaki säger att PPP kan fås att fungera med vårt nuvarande GPS-system, men det är väldigt komplicerat och tar lång tid. Om vi använde satelliter med låg omloppsbana för att göra det, så skulle det vara mycket snabbare och det skulle vara mycket tillförlitligt. Han säger att vi skulle kunna minska tiden från cirka 20 minuter till kanske en minut mellan att slå på mottagaren och få PPP att fungera.
Inte bara skulle vi få en starkare signal från dessa satelliter, vi skulle kunna få autonoma bilar på vägen snabbare och se till att våra leveransdrönare inte kraschar in i varandra eller andra föremål. Allt dessa forskare behöver är att någon som Elon Musk går med på att göra några mjukvaruförändringar.
"Om vi kan visa dem att investeringen som de redan gör kan löna sig i detta oväntade sekundärt sätt, då är det en vinst för dem, och för oss i navigationscommunityt är det en stor vinst." säger Iannucci.
Redaktörens rekommendationer
- Det goda, det dåliga och det fula med satellit-megakonstellationer
- SpaceX Dragon-rymdfarkosten slutför det sista uppdraget före besättningens uppskjutning
- En annan SpaceX Starship-prototyp förstördes under trycktest
- Problem i fallskärmstestet tvingade SpaceX att släppa sin skenbara rymdfarkost
- SpaceX och NASA är fortfarande inställda på ett historiskt majuppdrag trots coronaviruset
Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsare att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.
