باحثون يخترقون إشارة سبيس إكس ستارلينك الفضائية كبديل لنظام تحديد المواقع العالمي

اخترق باحثو جامعة تكساس في أوستن سبيس اكسإشارة Starlink الفضائية لاستخدامها كبديل لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) دون مساعدة أو دعم من شركة Elon Musk.

لمعلوماتك، GPS (نظام تحديد المواقع العالمي) عبارة عن مجموعة من 31 قمرا صناعيا تراقبها حكومة الولايات المتحدة. تنقل هذه الأقمار الصناعية إشارات الراديو من ارتفاع 12500 ميل. يتم التقاط الإشارات بواسطة أجهزة استقبال GPS المثبتة في الهواتف والمركبات وما إلى ذلك.

كيف بدأ كل شيء؟

في عام 2020 ، قدم الباحث الممول من الجيش الأمريكي في جامعة تكساس ، تود همفريز ، طريقة مبتكرة لـ SpaceX للمساعدة في تطورها المستمر ستارلينك الأبراج لتقديم التنقل الدقيق والموضع والتوقيت. يمكن تحقيق ذلك من خلال بعض التعديلات على البرامج.

في البداية ، كانت سبيس إكس مبتهجة بالفكرة. ومع ذلك ، في وقت لاحق ، قرر ماسك عدم متابعة هذا الاقتراح. وفقًا لهامفريز ، قال ماسك إن “كل شبكة اتصالات أخرى في المدار الأرضي المنخفض قد تعرضت للإفلاس. ولذا علينا أن نركز بشكل كامل على الابتعاد عن الإفلاس. لا يمكننا تحمل أي إلهاء “.

ومن ثم ، كان همفريز وحده في هذه المهمة. على مدار العامين الماضيين ، عمل فريق همفريز في مختبر الملاحة الراديوية بالجامعة عمل في إشارات الهندسة العكسية المرسلة من أقمار الإنترنت Starlink في LOE (مدار أرضي منخفض) إلى أجهزة الاستقبال الأرضية.

تفاصيل البحث

بعد انفراج في هذا البحث، نشر همفريز ورقة غير خاضعة لمراجعة الأقران أوضح فيها أن إشارات المنارة المنتظمة من الكوكبة التي تساعد المستقبِلات على إنشاء اتصال مع الأقمار الصناعية يمكن أن تكون بمثابة نظام ملاحة قوي. تم كل هذا دون أي تدخل من SpaceX.

في ال ورق (PDF) ، قدمت Humphreys توصيفًا كاملاً لإشارات Starlink حتى الآن وتدعي أنها اتخذت الخطوة الأولى نحو إنشاء تقنية ملاحة عالمية جديدة تمامًا تشجع التشغيل المستقل لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أو نظيراتها الروسية والأوروبية والصينية.

عملية التقاط إشارة Starlink (جامعة تكساس في أوستن)

وذكر كذلك أن بنية إشارات نظام Starlink ظلت تحت حراسة مشددة ولم يتم الكشف عنها حتى عندما تعاونت SpaceX في هذه الفكرة في عام 2020. لذلك ، بدأ الفريق البحث من نقطة الصفر وطور تلسكوبًا لاسلكيًا لمراقبة إشاراتهم.

READ يكاد سبيس إكس يفقد صاروخ فالكون 9 الداعم في البحر

استحوذت الجامعة على محطة Starlink الطرفية وبثت مقاطع فيديو تنس عالية الدقة من YouTube لإنشاء مصدر ثابت للإشارات من Starlink يمكن التنصت عليه من هوائي قريب. لقد تعلموا تدريجياً أن Starlink تستخدم تقنية تعدد الإرسال بتقسيم التردد المتعامد لتشفير المعاملات الرقمية.

لم يكسروا تشفير Starlink أو يصلوا إلى بيانات المستخدم على الأقمار الصناعية. لقد اعتمدوا على تسلسل التزامن لتشجيع تنسيق المستقبل. كل تسلسل يحتوي على أدلة على سرعة ومسافة القمر الصناعي.

ترسل أقمار ستارلينك أربعة تسلسلات كل مللي ثانية ، والتي أثبتت أنها رائعة للاستخدام المزدوج لنظامها. من خلال تكرار العملية للأقمار الصناعية المختلفة ، يمكن لجهاز الاستقبال تحديد موقع نفسه في نطاق ثلاثين مترًا.