Система спутникового интернета Starlink, запущенная компанией SpaceX, которой владеет Илон Маск, сможет заменить привычные нам технологии навигации и геопозиционирования. Об этом рассказал Университет штата Огайо, со ссылкой на исследование, опубликованное в журнале IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems.
Специалисты выяснили, что спутники Starlink способны достаточно точно определять местоположение объектов на Земле, оснащённых датчиками, с которыми они сообщаются. Судя по первым экспериментам, погрешность составляет 7,7 метра, что примерно соответствует системам GPS и ГЛОНАСС, которые способны определять положение объекта с точностью примерно 5–10 метров.
Директор Центра по исследованию автоматических транспортных средств с мультимодальной навигацией Зак Кассас заявил, что хотя спутниковая система Starlink создавалась и не с целью навигации, опыты показывают, что её можно будет использовать наравне с геолокационными системами. Кассас считает, что навигационные возможности Starlink найдут применение в тех сферах, где требуется высокая надёжность и защищённость (например, для военных приложений). Starlink лишён тех уязвимостей, которые есть у GPS, а спутники, запущенные SpaceX, курсируют намного ниже спутников GPS и ГЛОНАСС, поэтому их сигнал гораздо сложнее заблокировать.
Starlink — глобальная спутниковая система, разворачиваемая компанией Илона Маска SpaceX для обеспечения высокоскоростным широкополосным доступом в Интернет в местах, где он был ненадежным, дорогим или полностью недоступным.
Основной полезной нагрузкой спутника Starlink являются 2 антенных комплекса для связи со шлюзовыми станциями (гейтвеями) и с абонентскими терминалами.
Антенный комплекс для связи с гейтвеями (или фидерная линия) представляет собой параболические антенны, наводимые в процессе полета на точку Земли, где находиться гейтвей. Фидерная линия работает в Ка-диапазоне (18/30 МГц).
Тип канала связи и направление приема-передачи | Диапазоны частот, ГГц |
Услуга: Вниз на абонентский терминал (со спутника на абонентский терминал) | 10,7 – 12,7 |
Услуга: Вниз на гейтвей (Со спутника на Гейтвей) | 17,8 – 18,6
18,8 – 19,3 |
Услуга: Вверх от абонентского терминала (от абонентского терминала на спутник) | 14,0 – 14,5 |
Услуга: Вверх от гейтвея (от гейтвея на спутник) | 27,5 – 29,1
29,5 – 30,0 |
Телеметрия и управление вниз (со спутника на станцию контроля) | 12,15 – 12,25
18,55 – 18,60 |
Телеметрия и управление вверх (от станции контроля на спутник) | 13,85 – 14,00 |
Как следует из таблицы, в распоряжении спутника имеется 2100 МГц в направлении от шлюзовой станции к спутнику и 1300 МГц в обратном направлении. При использовании обоих вариантов поляризации (левой и правой в случае круговой) это позволяет использовать для передачи трафика 4200 МГц от гейтвея на спутник и 2600 МГц в обратном направлении.
Также на борту находятся 4 плоские квадратные антенны с фазированной решеткой — три на передачу информации от спутника на абонентский терминал и одна для приема сигнала от терминала.
Связь между абонентским терминалом и спутником осуществляется в Кu-диапазоне, при этом для передачи от спутника к абоненту можно использовать 2000 МГц, а от абонента к спутнику только 500 МГц. С учетом двух поляризаций для передачи трафика спутник располагает 4000 МГц вниз и прием на 1000 МГц.
Также на борту имеется комплекс оборудования для командной радиолинии и передачи телеметрии, использующий по 150 МГц соответственно в Ка и Кu диапазонах.
Спутник Starlink является ретранслятором и не производит обработки информации: на его борту происходит только изменение частоты принимаемого сигнала и его усиление. Также спутники первого поколения не имеют межспутниковой связи (ISL – Inter Satellite Link) и могут получать и передавать информацию только на Землю. В качестве станции TT&C (управления, контроля, приема телеметрии) заявлен телепорт Брюстнер, расположенный в штате Вашингтон. Несмотря на то, что в сети всего лишь одна станция TT&C, в зоне видимости которой спутник Starlink находится не более пяти минут, объем данных, собираемый с группировки, составлял в июне 2020 года около 5 Тбайт в сутки, то есть не менее 10 Гбайт с одного спутника в сутки.
На борту каждого спутника Starlink находится около 70 отдельных процессоров под управлением Linux и порядка 10 микроконтроллеров.
Находясь на орбите в 550 км, спутник может покрыть своим сигналом пятно на Земле диаметром примерно 1900 км при условии, что угол места для абонентского терминала не будет менее 25°. Отметим, что эффективная работа антенн с плоской фазированной решеткой возможна при угле места 40° и более.
