Як SpaceX може перетворити Starlink на надточну GPS-мережу

Протягом останніх п’яти років компанія SpaceX працювала над приголомшливо масштабним проектом: Сузір’я супутників Starlink. Грандіозний план полягає в тому, щоб переправити понад 12 000 супутників (або більше) на низьку навколоземну орбіту і розмістити їх у хвилеподібній решітці, яка дозволить SpaceX доставити високошвидкісний широкосмуговий інтернет в кожен куточок планети.

• За межами широкосмугового зв’язку
• Створення кращого GPS

На сьогоднішній день SpaceX відправила на орбіту майже 900 супутників Starlink і навіть розгорнула бета-доступ до своєї нової послуги супутникового інтернету. Але доступ до Інтернету може бути не єдиним трюком, який має в рукаві це мегасузір’я. Дослідники вважають, що воно також може бути використане для другорядної місії: створення навігаційної системи наступного покоління, яка могла б замінити GPS.

За межами широкосмугового зв’язку

Пітер Іаннуччі і Тодд Хамфріс з Лабораторії радіонавігації Техаського університету в Остіні вивчають, як це можна зробити, і нещодавно опублікували статтю про свої дослідження. Іаннуччі розповідає Digital Trends, що створення навігаційної системи з нуля на низькій навколоземній орбіті було б занадто дорогим, але використання для цього супутників Starlink зробить її доступною.

“Ми говоримо про систему, в якій місія позиціонування не повинна нести фінансовий тягар підтримки десятків тисяч супутників, тому що у них є основна місія, яка полягає в наданні послуг Інтернету”, – говорить Іануччі. “Інтернет повинен бути у кожного”.

Оскільки ці супутники знаходяться на низькій навколоземній орбіті (близько 350 миль від поверхні Землі) і тому ближче до планети, ніж традиційні супутники GPS (які обертаються на відстані близько 12 000 миль), вони теоретично можуть виробляти сильніший сигнал для навігації, ніж GPS. Це допомогло б запобігти навмисному або ненавмисному глушінню сигналу, що відносно легко зробити з традиційною системою GPS. За словами Іануччі, сигнали GPS постійно випадково глушаться.

“Глушіння GPS цілком доступне навіть аматорам – навіть випадкові актори можуть навмисно або ненавмисно заглушити GPS”, – каже Іануччі. “Ці сигнали [на низькій навколоземній орбіті] можуть бути приблизно в 400 000 разів стійкішими до глушіння. Це дуже багато”.

За словами Іануччі, для того, щоб досягти поліпшення навігації, ці невеликі супутники на низькій навколоземній орбіті просто потребують оновлення програмного забезпечення. Ці супутники вже приблизно знають, де вони знаходяться, що необхідно для запобігання їх зіткненню, але Іануччі каже, що оновлення програмного забезпечення зробить так, що вони будуть знати, де вони знаходяться, набагато точніше.

“Ми наполягатимемо на оновленні програмного забезпечення і, можливо, з часом, на оновленні апаратного забезпечення, яке б покращило точність визначення місцезнаходження супутників і запобігало б їх зіткненню.

Марк Псіакі, професор кафедри аерокосмічної та океанічної інженерії Вірджинського технологічного інституту, розповідає Digital Trends, що така система навігації не тільки допоможе нам уникнути перешкод, але й буде більш точною.

Створення кращого GPS

За його словами, коли ви отримуєте сигнали від десятків швидко рухомих супутників одночасно, ви можете отримати більш точну картину того, де ви знаходитесь, ніж коли ви отримуєте сигнали від невеликої кількості повільно рухомих супутників. Це те, що стане важливим, коли у світі з’являться автономні автомобілі і дрони для доставки.

“Існує поштовх до того, що називається PPP, або точне позиціонування точки. Наразі, звичайний ванільний GPS та інші мають точність порядку метра або пари метрів, якщо все йде правильно”, – каже Псякі. “Цього недостатньо для того, щоб робити такі речі, як утримання автомобіля у своїй смузі на шосе. Ви можете виїхати на сусідню смугу або на узбіччя. Якщо ви могли б мати точне позиціонування точки, то зараз ми говоримо про 10 сантиметрів”.

За словами Псіакі, ДПП може працювати з нашою нинішньою системою GPS, але це дуже складно і займає багато часу. Якби ми використовували для цього низькоорбітальні супутники, то це було б набагато швидше, і це було б дуже надійно. За його словами, ми могли б скоротити час з приблизно 20 хвилин до, можливо, хвилини між увімкненням приймача і початком роботи ДПП.

Ми не лише отримаємо сильніший сигнал з цих супутників, а й зможемо швидше випускати автономні автомобілі на дороги і гарантувати, що наші безпілотники не вдаряться один об одного або інші об’єкти. Все, що потрібно цим дослідникам, – це щоб хтось на кшталт Ілона Маска погодився внести деякі зміни в програмне забезпечення.

“Якщо ми зможемо показати їм, що інвестиції, які вони вже роблять, можуть окупитися таким несподіваним вторинним способом, то це буде перемога для них, а для нас в навігаційному співтоваристві – це велика перемога”, – говорить Іаннуччі.

Рекомендації редакції

Про хороше, погане і потворне в супутникових мегасузір’ях

Космічний корабель SpaceX Dragon завершив останню місію перед пілотованим запуском

• Ще один прототип космічного корабля SpaceX Starship зруйнований під час випробувань під тиском
• SpaceX і NASA все ще налаштовані на історичну травневу місію, незважаючи на коронавірус
• Сьогоднішній запуск SpaceX Starlink був скасований через проблему з потужністю двигуна
• Starlink

Source: digitaltrends.com