Las señales de Starlink pueden modificarse mediante ingeniería inversa para que funcionen como GPS, le guste o no a SpaceX

En un artículo no revisado por pares que publicó en el sitio web de su laboratorio, Humphreys afirma haber proporcionado la caracterización más completa de las señales de Starlink hasta la fecha. Esta información, dice, es el primer paso hacia el desarrollo de una nueva tecnología de navegación global que funcionaría independientemente del GPS o sus equivalentes europeos, rusos y chinos.

“La señal del sistema Starlink es un secreto muy bien guardado”, dice Humphreys. “Incluso en nuestras primeras discusiones, cuando SpaceX fue más cooperativo, no nos dijeron nada sobre la estructura de la señal. Tuvimos que empezar desde cero, básicamente construyendo un pequeño radiotelescopio para escuchar sus señales”.

Para iniciar el proyecto, UT Austin adquirió una terminal Starlink y la usó para transmitir videos de tenis de alta definición de Rafael Nadal desde YouTube. Esto proporcionó una fuente constante de señales de Starlink que podía escuchar una antena cercana separada.

Humphreys se dio cuenta rápidamente de que Starlink se basa en una tecnología llamada multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM). OFDM es un método eficiente para codificar transmisiones digitales, desarrollado originalmente en Bell Labs en la década de 1960 y ahora se usa en Wi-Fi y 5G. “OFDM está de moda”, dice Mark Psiaki, experto en GPS y profesor de aeroespacial en Virginia Tech. “Es una forma de empaquetar la mayor cantidad de bits por segundo en un ancho de banda dado”.

Los investigadores de UT Austin no intentaron romper el cifrado de Starlink ni acceder a los datos de los usuarios de los satélites. En cambio, buscaron secuencias de tiempo: señales repetitivas y predecibles transmitidas por satélites en órbita para ayudar a los receptores a coordinarse con ellos. Humphreys no solo encontró tales secuencias, sino que “nos sorprendió gratamente encontrar que [had] más secuencias de sincronización de las estrictamente necesarias”, dice.

Cada secuencia también contiene índices de la distancia y la velocidad del satélite. Con los satélites Starlink transmitiendo alrededor de cuatro secuencias cada milisegundo, “es maravilloso para el uso dual de su sistema de posicionamiento”, dice Humphreys.

Si el receptor terrestre tiene una buena idea de los movimientos de los satélites, que SpaceX comparte en línea para reducir el riesgo de colisiones orbitales, puede usar la regularidad de los patrones para determinar de qué satélite provienen y luego calcular la distancia a ese satélite. . Al repetir este proceso para múltiples satélites, un receptor puede ubicarse dentro de unos 30 metros, explica Humphreys.

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