Спутники SpaceX Starlink потенциально могут заменить GPS-навигацию

Сигналы спутниковых систем SpaceX Starlink, обеспечивающих высокоскоростной широкополосной доступ к интернету, могут использоваться для определения местоположения объектов на поверхности Земли с точностью до восьми метров. Об этом говорится в новом исследовании специалистов Университета штата Огайо и Калифорнийского университета в Ирвайне (США), проведенного в рамках более обширного исследования, посвященного возможности использования сигналов низкоорбитальных спутников для навигации, подобной GPS-навигации.

Данная технология не сможет заменить мобильные географические карты на смартфоне, и в ходе первого эксперимента специалистам потребовалось 13 минут на отслеживание шести спутников Starlink для определения местоположения на поверхности Земли. Тем не менее, исследователи смогли успешно установить местоположение без помощи компании SpaceX, а значит, эксперимент доказывает, что метод может использоваться для навигации.

"Мы перехватывали сигнал, а затем разработали сложные алгоритмы для определения местоположения и продемонстрировали, что они работают с высокой точностью. И хотя Starlink не были созданы для навигационных целей, мы показали, что можно достаточно хорошо изучить части системы и использовать ее для навигации. Мы также продемонстрировали, что метод работает с высокой точностью", - сообщил Зак Кассас (Zak Kassas), глава исследовательского центра CARMEN (Center for Automated Vehicle Research with Multimodal AssurEd Navigation) Университета штата Огайо.

Как пояснил Кассас, "команда испытала эти же техники на других созвездиях низкоорбитальных спутников, но с меньшей точностью - установить местоположение удалось в пределах 23 метров".

"Команда также работала с ВВС США для геопозиционирования высотного самолета; с помощью наземных сотовых сигналов ей удалось установить местоположение в пределах пяти метров ", - сообщил Кассас.

Для справки, GPS-системы обеспечивают сигналы с ошибкой в среднем в один метр.

"Поскольку SpaceX запустила на низкую околоземную орбиту более тысячи космических аппаратов, началось возрождение навигации, основанной на низкоорбитальных спутниках", - считают авторы исследования.

Сигналы низкоорбитальных космических аппаратов мощнее, чем сигналы среднеорбитальных спутников системы навигации GNSS (Global Navigation Satellite System). Более того, низкоорбитальные космические аппараты более многочисленны, чем спутники GNSS, чтобы компенсировать меньшую площадь покрытия, а их сигналы пространственно и спектрально более разнообразны.

Еще одно преимущество низкоорбитальных спутников - они не требуют дополнительного дорогостоящего обслуживания или инфраструктуры провайдера широкополосного доступа к интернету.

Исследование под названием "Первые результаты фазного отслеживания и позиционирования с помощью низкоорбитальных спутниковых сигналов Starlink" (The First Carrier Phase Tracking and Positioning Results with Starlink LEO Satellite Signals) было опубликовано на прошлой неделе в журнале Института инженеров электротехники и электроники (IEEE) Transactions on Aerospace and Electronic Systems.