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最担心的事照样发生了!星链网可军用导航精度超平易近用GPS十倍_暗记_汉弗莱

神尊大人 2025-01-12 05:13:42 0

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随着马斯克“天网”启动韶光越来越近,越来越多的人担心星链网卫星可能会用于军事领域,一些人乃至相信星链网卫星可用于高精度定位,为飞机、导弹供应更精确的打击能力。
不幸的是,这些担心是有道理的,最新的研究已经表明,星链网可以替代GPS定位做事,精度也将超过民用GPS的10倍,而且不随意马虎受到滋扰。

GPS卫星定位

GPS全称为环球卫星定位系统(Global Positioning System),是美国军方研制掩护的卫星导航系统,由31颗中轨道卫星(20180公里)组成,1994年全面建成。
GPS最初用于军事领域,民用旗子暗记被故意滋扰以降落定位精度,但2000年后完备取消了对民用旗子暗记的滋扰,GPS也迅速盘踞了环球卫星定位市场,被广泛运用于人们生活的方方面面。

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GPS不断发出包含自身位置及精确韶光的旗子暗记,地面的吸收器通过这些旗子暗记来打算自己的位置,常日偏差在几米之内,精度最高可达到30厘米。

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(图片来自网络侵删)

然而GPS也有弱点,那便是在2万多公里的轨道上,间隔太远,旗子暗记到达地面时非常微弱,很随意马虎被意外滋扰,乃至可以通过电子战故意欺骗,导致其定位缺点,乃至被误导得到假的位置信息。

美国军方严重依赖于GPS,可以说没有GPS恐怕连仗都没法打,以是一贯在寻求更好的定位导航办法。
SpaceX公司的星链网操持出来后,美国陆军就供应了数百万美元的资金,委托德克萨斯大学奥斯汀分校无线电导航实验室进行研究,希望利用这些低轨道卫星供应更精确的定位做事。

低轨道卫星定位

事实上利用低轨道卫星导航并不是新鲜事,早在上世纪60年代,美国就利用地球上空1100公里轨道上的航天器,为海军舰艇和潜艇供应位置信息。
低轨道卫星的优点非常明显,其发射的旗子暗记极强,超过GPS上千倍;但缺陷也不遑多让——卫星在轨道上运行极快,每颗卫星只能覆盖一小片区域,须要很多卫星才能建成定位系统。

这便是美国军方想到利用星链网的缘故原由,轨道足够低——低至340公里,高也不过1325公里;数量足够多——建成后将达到12000颗,乃至42000颗。
这种低轨道、高密度的卫星,用于打造定位系统可以说适逢其会,极为完美。

于是军方找到了奥斯汀分校的托德·汉弗莱斯(Todd Humphreys)和彼得·伊恩努奇(Peter Iannucci),汉弗莱斯在2008年景立了一家初创公司Coherent Navigati,利用铱星旗子暗记打造导航系统,2015年该公司被苹果收购,旨在作为GPS的粗略替代。
军方称他们已和SpaceX公司签订协议,希望汉弗莱斯用一年的韶光,与SpaceX公司一起研究出利用星链网卫星导航的办法。

超强定位系统

一些什么都不可能论者很随意马虎就想当然地认为,GPS卫星全靠昂贵原子钟的超精确时钟授时,才能供应精准的定位做事,马斯克假如把卫星都装上这种原子钟,只怕卫星还没发射就破产了,星链网卫星怎么可能打造成精确定位系统。

这便是什么都不可能论者无法更深刻地思考问题,而只会敲键盘的缘故原由。
汉弗莱斯和伊恩努奇创造,GPS卫星的通信速率只有100比特/秒,导致它们无法传输更多的信息,比如关于其实际位置的更新更精确的数据;而星链网卫星通信速率达到了100Mb/秒,可以传输大量数据。

汉弗莱斯认为,他们不用增加硬件,只需通过软件升级,以及同现有GPS旗子暗记相结合,就可以将星链网打造成卫星定位和导航系统。
这是由于星链网卫星上的GPS吸收器精度极高,达到了几厘米,可以让星链网卫星替用户完成繁重的位置打算事情。

根据汉弗莱斯的打算,这种利用即时轨道和时钟数据的星链网低轨道定位系统,将可以让用户的位置精度达到70厘米以内,好比今智好手机、腕表和汽车中广泛利用的GPS系统精度要赶过10倍旁边,而占用星链网的下行带宽不会超过1%,耗电不超过0.5%。

最关键的是,星链网的旗子暗记很强,天线的定向也比GPS高10倍旁边,以是很难被地面的滋扰机滋扰或欺骗。

当然,这种低轨道定位也不是没有缺点。
由于星链网是商业做事,人烟稀少的高纬度地区在前期可能不会有互联网做事;其余便是要在客户端装上昂贵的GPS芯片,而不是现在用于智好手机和腕表的廉价芯片,以是用于普通用户恐怕还有很长的路要走,一些人乃至认为完备是不可能的。

然而在军事领域,这恐怕确实是最完美的办理方案了。
低本钱(相对建一个备份的GPS系统),抗滋扰,旗子暗记强,精度高,完备填补了GPS的短板。
当然,任何新技能的涌现,不可避免都会和军事运用联系在一起,光担心是没有用的,临渊慕鱼,不如退而结网。

这项研究9月28日揭橥在预印做事器arXiv上接管同行评议。

arXiv:Fused Low-Earth-Orbit GNSS

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