SpaceX星链卫星的定位能力,比世界先进的卫星导航还要强

SpaceX的星链卫星旨在为全球提供高速的互联网服务,特别是地球上一些偏远、信号差的地方。目前,地球轨道上已经有700多颗星链卫星,预计工程全部完成之时,卫星数量将达到5万颗。这在天文界争议非常大,因为它影响了人类对夜空的观测,天文学家担心这会阻止科学的发现。不过,目前星链互联网确实也有好处,而且它还有一项强大的定位功能,比世界最先进的卫星导航还要强10倍。

目前,美国GPS全球定位系统大约由30多颗卫星组成,它们在地球上空2万公里的轨道上运行。每个卫星都搭载着非常精密的原子钟,它们会不断地向地球上发送包含时间和位置的无线电信号。地面接收设备比较接收到的不同卫星的信号,就可以计算出自己的位置。

但是,它还有一个缺点,GPS卫星发射的信号到达地球时非常微弱,很容易被地面上的设备所干扰。很容易在地面伪造GPS卫星信号,从而让你的导航设备出现在一个伪地点。因此,星链卫星成为了GPS的新选择。

星链卫星在最近的互联网测试中,它的网速能达到目前的4G水平,每秒能达到100兆位,而GPS的通信速度连每秒100位都不到。每秒传输的比特数太少,它们就无法提供有关卫星最新位置的高精度数据。由于星链卫星发射的信号较强,而且它的微波频率天线的方向性比GPS天线强10倍,因此它的信号很难被干扰或者欺骗。

而且,这样做并不需要对星链卫星做硬件上的改动,只需要进行简单的软件升级就可以了。这样星链卫星的通信能力和现有的GPS信号就能提供定位和导航服务了,这样的系统被称为融合LEO导航。新系统将利用即时轨道和时钟计算将用户定位到70厘米以内,相比之下,智能手机、手表和汽车上的大多数GPS系统只能精确到几米。

他们的融合LEO导航系统可以为世界上99.8%的人口提供连续导航服务,但使用不到1%的下行容量和0.5%的能源容量。确实,这可能会导致一种比单独使用GPS更可靠、更准确的解决方案。但是,在地面上使用该系统还意味着要依靠SpaceX自己的天线,而不是廉价的GPS芯片。这将导致使用者的高额投入,因此并不是每个人都能使用到。

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