Die Starlink-Breitbandsatelliten von SpaceX könnten für die GPS-Navigation verwendet werden

Eine Flotte von SpaceX Starlink-Internetsatelliten ist auf diesem Bild vom Start am 24. Mai 2019 für den Einsatz im Orbit bereit.

Eine Flotte von SpaceX Starlink-Internetsatelliten ist auf diesem Bild vom Start am 24. Mai 2019 für den Einsatz im Orbit bereit. (Bildnachweis: SpaceX)



Die Starlink-Satelliten von SpaceX können zusätzlich zu ihrer Kernfunktion des Breitband-Internets für die Navigation und die globale Positionsbestimmung verwendet werden, so eine neue Forschungsstudie.



Ingenieure außerhalb von SpaceX fanden einen Weg, die Starlink-Konstellationssignale für die Navigation zu verwenden, ähnlich den Fähigkeiten von Global Positioning Satellites (GPS), die in den Vereinigten Staaten und mehreren anderen Ländern verwendet werden. Die Studie stellt das erste Mal dar, dass Starlink von Forschern außerhalb von SpaceX für die Navigation verwendet wurde, sagten die Teammitglieder.

Die Forscher triangulierten die Signale von sechs Starlink-Satelliten, um einen Ort auf der Erde mit einer Genauigkeit von weniger als 8 Metern zu bestimmen, so das Team in einer Erklärung berichtet . Das ist ziemlich vergleichbar mit den typischen GPS-Fähigkeiten eines Smartphones, das Ihren Standort auf der Erde je nach Bedingungen in der Regel auf eine Entfernung von 4,9 m (16 Fuß) genau bestimmt.



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„Wir haben das Signal belauscht und dann ausgeklügelte Algorithmen entwickelt, um unseren Standort zu bestimmen, und wir haben gezeigt, dass es mit großer Genauigkeit funktioniert“, Studienautor Zak Kassas, Direktor des Center for Automated Vehicles Research with Multimodal Assured Navigation (CARMEN) bei Ohio State University, heißt es in der Erklärung.

'Obwohl Starlink nicht für Navigationszwecke entwickelt wurde, haben wir gezeigt, dass es möglich ist, Teile des Systems gut genug zu erlernen, um es für die Navigation zu verwenden', sagte Kassas.



Die Forscher entwickelten ihr Navigationssystem ohne Hilfe von SpaceX , noch Zugriff auf Daten, die über die Breitbandverbindung geteilt werden. Vielmehr nutzten sie die Signale mehrerer Satelliten und entwickelten einen Algorithmus, um eine Position auf der Erde zu lokalisieren.

Als nächstes platzierten sie eine Antenne auf dem Campus der University of California, Irvine, um ihren Standort mithilfe von Starlink zu finden. Ihr Experiment platzierte die geschätzte Position der Antenne mithilfe von Starlink-Signalen innerhalb von 25 Fuß (7,7 m) von ihrer tatsächlichen Position.

Der Algorithmus und Starlink, die zusammen arbeiten, sind im Vergleich zu früheren Projekten, an denen das Team gearbeitet hat, vergleichbar genau, sagte Kassas. Andere Satellitenkonstellationen in niedriger Erdumlaufbahn haben sich auf Standorte bis auf etwa 23 Meter genau eingekreist. Ein unabhängiges Projekt mit der US-Luftwaffe, um die Standorte von Höhenflugzeugen zu lokalisieren, ergab eine Genauigkeit von 16,5 Fuß (5 Meter).



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Kassas stellte fest, dass die Genauigkeit von Starlink mit dieser Methode zunehmen wird, wenn mehr Satelliten in der Flotte in die Umlaufbahn fliegen. SpaceX hat heute etwa 1.700 funktionierende Satelliten, sagte das Team, aber das Unternehmen hofft, mehr als 40.000 in die Umlaufbahn zu bringen. (Die letzten Starts haben sich aufgrund eines Mangel an flüssigem Sauerstoff induziert durch einen höheren medizinischen Bedarf während der COVID-19-Pandemie.)

Die Forscher schlugen vor, dass diese Methode der Starlink-Navigation die traditionelle GPS-Navigation ergänzen könnte, von der letztere Schwachstellen aufweist. Da es GPS seit einer Generation (mehr als 30 Jahren) gibt und ein bekanntes Signal hat, ist es einfach auf Smartphones oder Fahrzeugen zu verwenden – aber auch „anfälliger für Angriffe“, so das Team.

Starlink hat auch einen Vorteil mit seiner Höhe, die bei etwa 1.200 km eine Umlaufbahn erreicht, viel näher an der Erde als GPS in einer mittleren Erdumlaufbahn. Starlink-Satelliten werden auch häufiger gestartet – in der Regel alle paar Wochen – als GPS (einmal alle paar Monate oder Jahre), sodass Starlink häufiger Hardware-Upgrades durchführen kann.

Zufälligerweise hat SpaceX in den letzten Jahren gestartet mehrere GPS-Satelliten für die US-Raumfahrtbehörde. Gründer Elon Musk hat sich in den letzten Tagen auf Twitter noch nicht zu der neuen Studie geäußert.

Anmerkung des Herausgebers: Dieser Artikel wurde aktualisiert, um einen Fehler in den Umlaufhöhen von GPS-Satelliten zu beheben.

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