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研究人员利用Starlink卫星信号进行定位 精度在8米以内

2021-09-29 08:03 · 稿源: cnbeta

工程研究人员在一篇新的同行评议论文中报告,SpaceX Starlink卫星信号可用于精确定位地球上的位置,精确度在8米以内。他们的论文是利用低地球轨道(LEO)卫星信号进行导航研究的一部分,类似于GPS工作方式。

这项技术不会很快取代智能手机的地图应用,这个实验显然需要跟踪六颗Starlink卫星13分钟才能确定地球上的位置。但是研究人员能够在没有SpaceX任何帮助情况下实现定位的壮举,他们说这次测试证明了该方法可以用于导航。

研究人员利用加州大学欧文分校校园内的一根天线截取了SpaceX Starlink卫星信号,然后设计了复杂的算法来确定位置,结果表明它工作得非常准确。尽管Starlink不是为导航目的而设计的,但研究表明该系统的部分内容可以用于导航。

团队已经对其他低地球轨道卫星群使用了类似的技术,但精确度较低,精确到大约23米以内的位置。该团队还与美国空军合作,以确定高空飞机的位置,他们能够使用陆基手机信号定位到5米以内。GPS提供的信号平均误差小于1米。这篇论文题为《使用Starlink低地轨道卫星信号的首次载波相位跟踪和定位结果》,上周发表在《IEEE航空航天和电子系统期刊》上。

随着SpaceX公司向低地球轨道发射了一千多枚空间飞行器,基于低地球轨道的导航复兴已经开始。与全球导航卫星系统所在的中地球轨道相比,低地球轨道飞行器信号接收功率更高。此外,低地球轨道飞行器的数量更多,而且它们的信号在空间和频谱上是多样化的。另一个优势是,它们不需要宽带供应商提供额外的、昂贵的服务或基础设施。然而宽带供应商通常不会披露传输的信号结构以保护他们的知识产权。因此,人们将不得不剖析低地轨道飞行器发出的信号以得出导航观测数据。

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