美軍高度關注“星鏈”計劃!SpaceX的“星鏈”正全面替代GPS?

2月27日,《紐約郵報》報道了烏克蘭副總理請求SpaceX的開放星鏈衛星的無線通訊需求,馬斯克接受了請求,並在十小時後發表推文稱“

Starlink service is now active in Ukraine。 More terminals en route。

”(

Starlink服務現在在烏克蘭很活躍,有很多終端連線

美軍高度關注“星鏈”計劃!SpaceX的“星鏈”正全面替代GPS?

“星鏈”能與手機直接通訊?它到底是怎麼實現的?

“星鏈衛星”是SpaceX正在實施的一個近地軌道無線上網網路,主要分佈於近地軌道340千米、550千米以及1110千米三層軌道,總共約4萬多顆衛星,其規模大到誰都無法忽視!

美軍高度關注“星鏈”計劃!SpaceX的“星鏈”正全面替代GPS?

不過到現在為止還只有2000多顆衛星,最近一次發射是

在北京時間2月26日凌晨1時12分。加利福尼亞的范登堡基地使用四手獵鷹9號火箭B1063-3,再次成功發射了50顆星鏈網際網路衛星。

美軍高度關注“星鏈”計劃!SpaceX的“星鏈”正全面替代GPS?

它使用的是對地無線電連線,以及星間無線電連線和鐳射通訊連線,另有與地面站之間的連線將鏈路落地接入全球網際網路,使用Ku-、Ka-和E波段有鐳射通訊波段,在2020年10月退出的一項名為

“Better Than Nothing Beta”的付費測試服務中,星鏈提供了“50Mbps到150Mbps,延遲從20ms到40ms”的網際網路連線,收費499美元。

手機直接就能連?

答案是否定的,你無法用手機搜尋到星鏈的訊號,必須要有一個小型地面接入端,大小和

披薩盒差不多,這是一個相控陣天線,也就是說角度是固定的,相控陣天線的波束會追蹤路過星鏈衛星保持連線,並且可以持續無縫切換到最新的路過的衛星上。

美軍高度關注“星鏈”計劃!SpaceX的“星鏈”正全面替代GPS?

簡單地說就是任何時刻在使用者的相控陣天線通訊範圍內,都必須有星鏈的衛星經過,而在相控陣天線的後方則是一個接入路由器,提供有線與無線接入,此時你才能使用手機接入網際網路。

美軍高度關注“星鏈”計劃!SpaceX的“星鏈”正全面替代GPS?

到現在為止,星鏈的衛星遠不足以覆蓋全球,因此通訊是斷斷續續的,不過在炮火連天的烏克蘭,如果網路中斷的同時還能保持一些星鏈連線,總比沒有的好是吧。

全面替代GPS?美軍高度關注“星鏈”計劃!

2021年9月25日,線上網站SPACE釋出了一篇標題為“SpaceX‘s Starlink broadband satellites could be used for GPS navigation”(SpaceX的Starlink寬頻衛星可用於GPS導航)的文章,介紹了SATRLINK衛星的定位精度可達7。7米範圍內,如果增加多顆衛星的參考,其精度甚至可達1米左右。

美軍高度關注“星鏈”計劃!SpaceX的“星鏈”正全面替代GPS?

美軍對此十分關注,因為GPS衛星都是高軌衛星,在地面訊號強度很微弱,而星鏈衛星屬於低軌道衛星,訊號強度是GPS衛星的10倍以上,並且還能提供

100Mbps以上的網際網路連線,延時在25毫秒以下,美軍高軌通訊衛星的岩石超過250毫秒。

美軍高度關注“星鏈”計劃!SpaceX的“星鏈”正全面替代GPS?

兩者相比,似乎一個星鏈衛星就把美軍的通訊和定位系統都給解決了,而且效果還要更好!比如在

2019年11月的低軌技術驗證試驗中,“星鏈”為美空軍C-12運輸機提供高達610Mbps頻寬的網路服務。

美軍高度關注“星鏈”計劃!SpaceX的“星鏈”正全面替代GPS?

2020年9月,在美空軍實彈演習中,“星鏈”為美空軍“高階戰鬥管理系統”提供服務,並與AC-130“空中炮艇”、KC-135空中加油機等多種空基和陸基平臺進行聯通,既能提供通訊又能提供定位,理想的低軌道通訊系統。

美軍高度關注“星鏈”計劃!SpaceX的“星鏈”正全面替代GPS?

因此美國軍方也在積極開發基於星鏈的軍事應用,比如在2020年5月,美軍與SpaceX簽署了為期3年的合作開發協議,以測試星鏈在軍事通訊潛力的應用。

美軍高度關注“星鏈”計劃!SpaceX的“星鏈”正全面替代GPS?

早先很多朋友都在嘲笑馬斯克為解決全球3%的使用者(解決難以用普通線路接入網際網路的極地、海洋以及交通不便的山區等客戶)投入了上萬億美元,但現在有了美軍這個“冤大頭”,似乎前方的路子都寬了不少。

一個通訊系統,究竟是怎麼替代GPS的?

全球定位系統的原理其實不難,早期的三角定位只需要來自兩個電臺的訊號,即可大致確定你所在的位置,假如引入第三個訊號,那麼還能算出自己的三維位置,GPS的原理就是如此,衛星越多,精度越高,訊號越強,抗干擾能力也越強。

美軍高度關注“星鏈”計劃!SpaceX的“星鏈”正全面替代GPS?

因此這些在天空中發射高功率“無線訊號”的星鏈衛星,無疑是GPS定位系統的備份選項,而且它數量實在是太多了,未來4萬顆衛星,使用者抬頭就能看到多顆衛星,而且在衛星的下行訊號中可以加入GPS定位所需要的訊號,並且還能同時提供定位與聯絡。

美軍高度關注“星鏈”計劃!SpaceX的“星鏈”正全面替代GPS?

星鏈未來的應用

可能前途無量,不過各位也不用著急,中國虹雲工程也將開始實施,不過在數量上要比星鏈少很多,但也不至於少太多!

2021年4月21日,SPACENEWS報道稱,中國正在制定一個1。3萬顆衛星的巨型星座計劃,2020年9月份,中國向國際電信聯盟(ITU)遞交的頻譜分配檔案顯示了高達12992顆衛星的頻譜分配;檔案顯示這些衛星的軌道分佈在500~1145千米,傾角在30~85°之間。

中國版的“星鏈”快要來了,各位敬請期待!