有关Starlink卫星互联网项目的所有信息。第10部分。Starlink和五角大楼

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Starlink和五角大楼







自从埃隆·马斯克(Elon Musk)宣布拥有4425颗卫星的Starlink项目以来,一直有阴谋论声称该项目由五角大楼资助。但是,在五角大楼的官方合同中,只有一份-来自高级技术管理局(DAPRA)的2,800万美元,除非我们当然假设存在从沃思堡到美国得克萨斯州博卡奇卡的SpaceX天文馆的地下隧道。 ...



话虽如此,SpaceX无疑正在努力将Starlink及其服务出售给军方。因此,在2019年,通过第一批丁丁型Starlink卫星,在C-12飞机的地面终端和航空终端之间组织了一个卫星信道的测试,显示速度为610 Mbit / s。 2020年9月,在同一全球闪电计划的框架内进行了新的测试,目前已经在军队演习中使用了最新一代的Starlink卫星以及C-17和KS-135飞机。



军方已使用Starlink卫星测试其先进的战斗管理系统,该系统将连接五角大楼的空中,海上,地面和太空资产。空军采购负责人威廉·罗珀(William Roper)表示,在本月初的一次空军军事演习中,Starlink连接了“各种空中和地面车辆”,包括波音KC-135 Stratotanker。在这次实弹射击演习中,空军对SpaceX的Starlink卫星的表现印象深刻。他在周三的一次圆桌会议上说:“我从Starlink看到的印象深刻而积极。”这些是设计巧妙的卫星,可在轨道上智能部署。因此,从它们的设计方法中可以学到很多东西,我认为我们可以从它们中学到很多东西。”罗珀说:“军队必须准备好扮演战略角色,因为我们需要在世界上许多没有商业提供者的地方进行通讯。” “对于像SpaceX这样的公司以及希望在世界范围内销售通讯服务的其他公司来说,我们可以成为值得信赖的买家。 SpaceX可能不会考虑海外客户,但我们在那拥有我们的机队。 SpaceX可能不会考虑北极地区的客户,但我们的飞机在那里。”



美国国防部计划在其新的军事理论“全域作战”中更多地依靠卫星。该战略将要求空中,陆地,海洋,太空和网络空间资产彼此直接关联。它们将在彼此之间传输数据和信息,甚至可能会激活彼此的武器。一个关键因素将是像SpaceX的Starlink这样的卫星星座,该星座的大小足以抵御攻击并保持运转。



在2020年9月的空军研究实验室(AFRL)时事通讯中,发布了一个字样:
«Global Lightning Testing SpaceX Starlink: Global Lightning AFRL Lewis McChord USMC , . , , , COMSEC Starlink ».


SpaceX在“军事”方向上的最大成功是在2020年中期签署了一项军方对该网络及其服务进行三年的免费测试和研究的协议。还请注意,五角大楼现在宣布了一项竞争,该项目旨在开发其自己的称为STL(太空传输层)的低轨道网络(实际上类似于Starlink)。对该项目的TOR的开放数据进行的分析表明,从军事角度来看,目前Starlink有两个重大缺陷:北极地区的覆盖范围不足以及需要地面通道。



还应注意,有时被归因于Internet上的Starlink网络充当雷达空间网络(雷达站)的能力并没有受到最基本的批评。目标探测雷达在L波段和S波段(即1-2 GHz)中的工作频率要低得多,而不是在Starlink的Ku波段和Ka波段(11-30 GHz)中工作。此外,限制雷达技术特性的主要因素是接收信号的低功率。在这种情况下,接收信号的功率会随着距离的第四级而降低(也就是说,要将定位器的范围增加10倍,您需要将发送器功率增加10,000倍)。考虑到运输雷达(飞机)的作用半径通常可达200​​公里,最大分辨率为10米,然后,对于地球轨道上海拔550公里的雷达站,需要非常高的功率,这对于重量不足250千克的卫星是无法实现的。



“双重”使用Starlink星座的另一个选择是德克萨斯大学奥斯汀分校无线电导航实验室的科学家Todd Humphreys和Peter Iannucci的提议,他们声称已经开发了该系统。该公司使用Starlink卫星,结合了传统的GPS信号,可提供比GPS高10倍的定位精度,并且不易受到敌人的干扰。他们说,GPS的问题在于这些信号到达地球时非常微弱,并且容易受到随机干扰或电子战的抑制。科学家从Petagon(美国期货司令部)获得了数百万美元的资助,为期一年。



Humphreys和Iannucci的想法是使用简单的软件更新来修改Starlink卫星,以结合通信功能和现有GPS信号来提供定位和导航服务。



他们认为,与它所依赖的GPS技术相比,他们的新系统甚至可以为大多数用户提供更好的准确性。这是由于每个Starlink卫星上的GPS接收器都使用算法来确定其位置的精度,而这种精度在一般消费品中很少见到,只有几厘米。这些技术利用GPS无线电信号的物理特性及其编码来提高位置计算的准确性。本质上,Starlink卫星可以为其用户完成复杂的计算工作。



Starlink卫星是空间中的Internet路由器(对于当前一代的卫星(人造地球卫星)来说,这是一个争议声明!!!,但对于Gen2一代,则很有可能在船上进行处理),能够以每秒100兆比特的速度传输数据。在这种情况下,GPS卫星以每秒不到100位的速率交换数据。

Iannucci说:“每秒可用于GPS数据传输的比特太少,以至于他们无法负担有关卫星实际位置的新的,高度准确的数据。” “如果您具有从卫星发送信息的能力提高一百万倍,则数据将更加准确。”


他估计,新系统被汉弗莱斯(Humphreys)称为“融合的LEO导航”,它将使用即时轨道和时间计算来定位用户,精度最高可达70厘米(相比之下,智能手机,手表和汽车中的大多数GPS系统的精度都在数米之内。 )。



但是,五角大楼的主要好处是,统一的LEO导航将更加难以阻止或作弊。它的信号不仅在地面上更强,而且其微波频率天线的定向性是GPS天线的10倍。这意味着,比起来自干扰机的信号,更容易拾取真正的卫星信号。汉弗莱斯说:“至少那是希望。”



Humphries和Giannucci计算得出,他们的组合导航系统LEO可以使用不到1%的Starlink带宽和不到0.5%的电力为世界99.8%的人口提供连续导航服务。

“我真的认为,这可以带来比GP更可靠,更准确的解决方案。斯坦福大学GPS实验室的Todd Walter说,他没有参与这项研究。 “而且,如果您不需要修改Starlink卫星就可以做到这一点,那绝对是一种快速简便的方法。”



但是,有必要考虑两点,首先是第一代现有卫星不能用于此想法,其次,用于改进导航并允许获得兆位速度的终端必须从Starlink卫星接收Ku频段(11/14 GHz)的信号,并且比在L波段(1-2 GHz)工作的现有导航仪大得多








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