星链是非常脆弱非常容易干扰的

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弃婴千枝楼主
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#1 星链是非常脆弱非常容易干扰的

帖子 弃婴千枝楼主 »

伊朗都成功了

一开始我以为是无人机在高空发射无线电波阻断星链与地面通信
后来发现愚蠢了,没必要这么大动干戈。

星链设计上存在原理性缺陷,卫星在天上高速运动,地面接收机有时候也在运动,
这样接收机的天线波束需要不停地跟踪卫星,
卫星上的天线也需要根据地面接收机位置发射定向波束以节省能量
所以,这一切依赖地面天线的精确地理坐标
也就是说,星链的一切工作都离不开GPS卫星导航给出的接收机坐标
你把GPS卫星导航干扰了,星链就无法工作了。

你也许会说,用星链卫星直接代替gps卫星不就完了?
其实没戏,因为星链卫星上没有原子钟,
原子钟极其昂贵,比如印度自己造不了,也就问瑞士买了几台而已,
要装了原子钟,这价格星链就不能现在这样成千上万地发射了


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我親自
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#2 Re: 星链是非常脆弱非常容易干扰的

帖子 我親自 »

容易是容易。
大面積干擾會導致癱瘓自己無線通信吧?

whitein
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#3 Re: 星链是非常脆弱非常容易干扰的

帖子 whitein »

弃婴千枝 写了: 今天 09:46

伊朗都成功了

一开始我以为是无人机在高空发射无线电波阻断星链与地面通信
后来发现愚蠢了,没必要这么大动干戈。

星链设计上存在原理性缺陷,卫星在天上高速运动,地面接收机有时候也在运动,
这样接收机的天线波束需要不停地跟踪卫星,
卫星上的天线也需要根据地面接收机位置发射定向波束以节省能量
所以,这一切依赖地面天线的精确地理坐标
也就是说,星链的一切工作都离不开GPS卫星导航给出的接收机坐标
你把GPS卫星导航干扰了,星链就无法工作了。

你也许会说,用星链卫星直接代替gps卫星不就完了?
其实没戏,因为星链卫星上没有原子钟,
原子钟极其昂贵,比如印度自己造不了,也就问瑞士买了几台而已,
要装了原子钟,这价格星链就不能现在这样成千上万地发射了

大多数接收机是固定不动的吧?当然技术上它支持移动的接收机

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TheMatrix
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#4 Re: 星链是非常脆弱非常容易干扰的

帖子 TheMatrix »

whitein 写了: 今天 10:59

大多数接收机是固定不动的吧?当然技术上它支持移动的接收机

主要是防止星链给无人机提供通讯。

我親自
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#5 Re: 星链是非常脆弱非常容易干扰的

帖子 我親自 »

TheMatrix 写了: 今天 11:02

主要是防止星链给无人机提供通讯。

忍者導彈沒用到星鏈一樣可以請伊朗領導先走

我粉红我骄傲(nm)
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#6 Re: 星链是非常脆弱非常容易干扰的

帖子 我粉红我骄傲(nm) »

误国的,都是像弃婴这样一瓶子不满半瓶子晃荡的砖家。

为什么干扰 GPS 无法瘫痪星链?

多模定位与惯性导航 (IMU):星链地面终端(“锅”)内部集成了惯性测量单元(IMU)。即使 GPS 信号完全消失,IMU 也能感知终端自身的运动状态、倾斜角度和位置变化。

星链自身就能做“导航卫星”:星链卫星的位置(星历)是公开且精确可知的。地面终端可以通过接收多个星链卫星的信号,利用多普勒频移(Doppler Shift)和信号到达时间差,自主反向计算出终端自身的精确地理坐标。这种方式完全不需要 GPS。

相控阵天线的“盲扫”能力:星链终端使用的是电子扫描相控阵天线,而不是传统的机械旋转天线。它可以在几毫秒内改变波束方向。即使完全不知道自己的坐标,终端也可以通过在天空中快速“盲扫”来捕捉星链卫星的信标信号,一旦锁定即可建立通信。

longtian
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#7 Re: 星链是非常脆弱非常容易干扰的

帖子 longtian »

你这半桶水

第一,IMU 不能替代 GPS 做长期定位和绝对时间基准。IMU 只能测加速度、角速度和姿态变化,位置必须靠积分得到,所以误差会随时间不断累积,也就是 inertial drift。它适合在短时间 GPS 中断时维持姿态/运动估计,但不能单独长期提供精确绝对位置。更重要的是,Starlink 卫星本身也使用 onboard GPS/GNSS receiver 来获得高精度状态估计;SpaceX 的公开资料明确说明了这一点。

第二,“Starlink 自己就能完全替代 GPS”目前也不能这么简单说。确实,Starlink 已经公开表示某些终端可以把星座信号用于 GNSS alternative,并使用 GPS 与 Starlink-derived location 的 fusion。 但这不等于现有 Starlink 通信信号天然就是一个完整 GPS 替代系统。

问题尤其在时间同步。研究对 Starlink Ku-band 下行 timing 的测量发现,Starlink frame timing 虽然短时间 jitter 可以达到 ns 级,但与 GPS time 的对齐比较松,存在周期性 timing adjustment,而且两次校准之间漂移可超过 20 ppm;研究者明确指出,这些特性使直接做 GPS-like pseudorange PNT 很困难,除非额外提供校正。

所以“接收几颗 Starlink,直接根据到达时间反算坐标”并不像 GPS 那么直接。你至少需要知道:

卫星精确位置\text{卫星精确位置} 卫星发射时刻\text{卫星发射时刻} 各卫星时钟偏差\text{各卫星时钟偏差}

并处理用户接收机自己的 clock bias。只知道公开 TLE 或粗略星历通常还不等于拥有 GPS 级实时导航电文。

第三,相控阵快速扫描只解决“找信号”,不等于解决“网络可用性”。

Starlink 官方确实说明终端使用 electronically steered phased array,可以电子跟踪卫星;正常安装后几分钟可以建立连接。

但是终端正常工作还需要:

卫星捕获→频率/时间同步→知道可服务卫星/波束→网络接入→持续 handover\text{卫星捕获} \rightarrow \text{频率/时间同步} \rightarrow \text{知道可服务卫星/波束} \rightarrow \text{网络接入} \rightarrow \text{持续 handover}

所以“几毫秒转动波束”不等于“几毫秒内从完全未知状态恢复服务”。电子 steering 很快,但 acquisition、同步和网络调度是另一回事。

最关键的一点其实是 干扰地面用户终端的 GPS干扰 Starlink 卫星自身的 GNSS 这两者影响完全不同。

SpaceX 明确说,Starlink 卫星本身依赖 onboard GPS/GNSS receiver 来确定自身位置,并用于星座状态估计和碰撞规避。

因此,更准确的说法应该是:

局部让某些用户终端失去 GPS,并不会立即瘫痪整个 Starlink,因为终端可以利用姿态信息、网络提供的信息以及 Starlink 星座信号继续或恢复通信。

但由此推出“GPS 对 Starlink 不重要”是不成立的。Starlink 卫星本身大量依赖 GNSS 进行轨道状态确定和时间参考,而现有 Starlink 下行信号也尚不能简单等价于 GPS。

甚至可以浓缩成一句:

Starlink 有 GPS 的备份能力,不等于 Starlink 不依赖 GPS。\boxed{\text{Starlink 有 GPS 的备份能力,不等于 Starlink 不依赖 GPS。}}

最明显的问题,就是把 redundancy(冗余能力) 说成了 independence(完全独立)

我粉红我骄傲 写了: 今天 12:37

误国的,都是像弃婴这样一瓶子不满半瓶子晃荡的砖家。

为什么干扰 GPS 无法瘫痪星链?

多模定位与惯性导航 (IMU):星链地面终端(“锅”)内部集成了惯性测量单元(IMU)。即使 GPS 信号完全消失,IMU 也能感知终端自身的运动状态、倾斜角度和位置变化。

星链自身就能做“导航卫星”:星链卫星的位置(星历)是公开且精确可知的。地面终端可以通过接收多个星链卫星的信号,利用多普勒频移(Doppler Shift)和信号到达时间差,自主反向计算出终端自身的精确地理坐标。这种方式完全不需要 GPS。

相控阵天线的“盲扫”能力:星链终端使用的是电子扫描相控阵天线,而不是传统的机械旋转天线。它可以在几毫秒内改变波束方向。即使完全不知道自己的坐标,终端也可以通过在天空中快速“盲扫”来捕捉星链卫星的信标信号,一旦锁定即可建立通信。

Rather(Yes)
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#8 Re: 星链是非常脆弱非常容易干扰的

帖子 Rather(Yes) »

我粉红我骄傲 写了: 今天 12:37

误国的,都是像弃婴这样一瓶子不满半瓶子晃荡的砖家。

为什么干扰 GPS 无法瘫痪星链?

多模定位与惯性导航 (IMU):星链地面终端(“锅”)内部集成了惯性测量单元(IMU)。即使 GPS 信号完全消失,IMU 也能感知终端自身的运动状态、倾斜角度和位置变化。

星链自身就能做“导航卫星”:星链卫星的位置(星历)是公开且精确可知的。地面终端可以通过接收多个星链卫星的信号,利用多普勒频移(Doppler Shift)和信号到达时间差,自主反向计算出终端自身的精确地理坐标。这种方式完全不需要 GPS。

相控阵天线的“盲扫”能力:星链终端使用的是电子扫描相控阵天线,而不是传统的机械旋转天线。它可以在几毫秒内改变波束方向。即使完全不知道自己的坐标,终端也可以通过在天空中快速“盲扫”来捕捉星链卫星的信标信号,一旦锁定即可建立通信。

关键就一个问题,精度会差多少。

Mountainlion
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#9 Re: 星链是非常脆弱非常容易干扰的

帖子 Mountainlion »

为啥俄罗斯不行?马斯克都获得了乌克兰什么奖。

弃婴千枝 写了: 今天 09:46

伊朗都成功了

一开始我以为是无人机在高空发射无线电波阻断星链与地面通信
后来发现愚蠢了,没必要这么大动干戈。

星链设计上存在原理性缺陷,卫星在天上高速运动,地面接收机有时候也在运动,
这样接收机的天线波束需要不停地跟踪卫星,
卫星上的天线也需要根据地面接收机位置发射定向波束以节省能量
所以,这一切依赖地面天线的精确地理坐标
也就是说,星链的一切工作都离不开GPS卫星导航给出的接收机坐标
你把GPS卫星导航干扰了,星链就无法工作了。

你也许会说,用星链卫星直接代替gps卫星不就完了?
其实没戏,因为星链卫星上没有原子钟,
原子钟极其昂贵,比如印度自己造不了,也就问瑞士买了几台而已,
要装了原子钟,这价格星链就不能现在这样成千上万地发射了

骂别人黄疮或含有这意思的人自己死全家。

Maja101(马甲一号)
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#10 Re: 星链是非常脆弱非常容易干扰的

帖子 Maja101(马甲一号) »

Starlink 并不是靠实时 GPS 坐标来追踪每一颗卫星。卫星的轨道是高度可预测的。
而且Starlink 信号本身可以被用于定位。22 年 IEEE 的实验利用 Starlink 卫星信号进行 Doppler tracking,跟踪了6颗卫星,
并获得了约 10米水平定位误差的实验结果,最近的研究甚至明确讨论了利用 Starlink 这样的 LEO 通信星座作为opportunistic PNT 的可能性,
所以Starlink未来可能反过来成为GPS备份

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TheMatrix
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#11 Re: 星链是非常脆弱非常容易干扰的

帖子 TheMatrix »

Maja101 写了: 今天 14:13

Starlink 并不是靠实时 GPS 坐标来追踪每一颗卫星。卫星的轨道是高度可预测的。
而且Starlink 信号本身可以被用于定位。22 年 IEEE 的实验利用 Starlink 卫星信号进行 Doppler tracking,跟踪了6颗卫星,
并获得了约 10米水平定位误差的实验结果,最近的研究甚至明确讨论了利用 Starlink 这样的 LEO 通信星座作为opportunistic PNT 的可能性,
所以Starlink未来可能反过来成为GPS备份

你没明白弃婴的意思。他的意思是:星链是靠GPS定位地面接收站。不是用GPS追踪卫星。

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