2022-10-16|閱讀時間 ‧ 約 6 分鐘

【StarLink】遊戲規則與通訊原理

    2019 年 5 月 23 日,SpaceX 成功發射了計劃中的 12,000 顆低軌道衛星星座中
    的第 60 顆衛星,這是埃隆·馬斯克 (Elon Musk) 大膽的 10 年 100 億美元寬帶空
    間計劃的開始。SpaceX 剛剛在實現全球互聯網覆蓋方面邁出了一大步,其今年
    的第五枚獵鷹 9 號火箭發射升空,將 60 顆互聯網發射衛星送入太空。
    SpaceX Starlink Network 衛星星座是新一代低地球軌道 (LEO) 衛星空間通信網
    絡解決方案的一部分。
    如果大家以為星鏈只是為了手機6G/7G通訊,或電動車的自動導航,那就小看
    馬斯克啦!
    其實馬斯克正在以登陸火星為手段,實現其研發新科技,制定人類全新遊戲規則
    的雄心 !!!
    █星鏈將迫使人類加速發展新科技
    1.燃油車變成電動車
    2.集中型大數據中心變成分散型衛星數據中心
    3.家用汽車變成個人的路由器、伺服器、通訊中心
    4.移動式小型核能電源
    5.量子計算和量子通訊
    6.無線電能傳輸
    7.低成本火箭運載科技
    8.衛星互聯網技術
    看到這些馬斯克先生一定會偷笑,還有一些等我馬斯克發表後,大家才會想到的,
    大家拭目以待 !
    █星鏈的誕生,必須制定新的遊戲規則
    掌握星鏈遊戲規則的國家,就是星鏈產業的價格制定者,才是真正贏者全拿的地球王
    1.各國星鏈衛星佈建及管理的權責與規範(軌道分配、數量限制、失能衛星處理、
    通訊頻寬的分配等 ….)
    2.星鏈通訊的標準(6G/7G、衛星手機2.0 …?)
    3.星鏈衛星及相關通訊設施的維修、保全、保險
    4.星鏈42,000顆衛星的互聯網架構
    █星鏈帶動科技產業全面轉型
    因為所有電子產品都需要重新設計生產,而且還會是一代、二代、N代不斷升級式
    的市場。當然台積電應該不至於吃蘋果而自滿,所以才看到它戮力研發3、2奈米
    及3D封裝為星鏈、AI等未來的市場需求做準備。
    搞產業的企業家早已嗅出大商機正努力不懈,樂觀以待準備大展身手 !
    1.如何供應星鏈衛星所需電力的裝置
    2.每輛車與星鏈衛星間的傳送接收的新產品
    3.電動車的AI自駕及其通訊軟體與各式晶片
    4.輕量化的「特斯拉手機」取代「iPHONE」
    5.飛天汽車的交通管制軟體設計
    6.自動駕駛貨輪
    族繁不及備載,有商業頭腦的人一定可列出更多的發財路
    █星鏈的運作原理
    2019年SpaceX 的 StarLink 是在距地面 550 公里高度層先布放 24 個軌道環,於
    每個軌道上放置 66 顆衛星,即是24*66=1584 顆衛星。
    每顆衛星的速度達到 27,000 公里/小時。
    到 2020 年 10 月 24 日,SpaceX 確認 893 顆衛星被安置在低軌道的太空中。
    總共計劃在三個軌道殼中部署和組織近 12,000 顆衛星
    第一層軌道:550 公里高度的軌道安放 1,440 顆衛星。
    第二層軌道:在 1,110 公里高度的軌道安放 2,825 顆衛星。
    第三層軌道:在340 公里高空的軌道安放 7,500 顆衛星。
    1,440 顆衛星的第一個外殼將由 72 個軌道平面組成,每個軌道平面由 20 顆衛星
    組成,並打算在 2024 年之前完成其他衛星,以提供實時寬帶服務。
    衛星將通過四個衛星間激光鏈路進行通信,形成空間通信通道,然後連接回地球
    地面通信站。使用最短路徑計算模擬表明,紐約到倫敦的鏈路將具有 46 毫秒的
    往返延遲,而當前的海底電纜網絡為 76 毫秒。
    地面的天線與一顆超高速移動的人造衛星通信,尺寸為長50厘米、寬30厘米、重
    4.2公斤。
    天線可以很好地捕捉無線電波的範圍被限制在 100 度左右,通過該範圍的人造衛
    星進行雙向通信。與一顆衛星通信只有4分鐘左右,但是當一顆衛星超出天線的
    範圍時,下一顆衛星飛來,所以沒有問題。天線大約每 4 分鐘切換一次衛星進行
    通信,並以數百 Mbps 的速度發送和接收數據。
    如果用電機來調整角度,則電機繼續運轉,一個月左右就會壞掉,精度不足以匹
    配以27000公里/小時的速度飛行的衛星。因此是採用無線電波相位調整法。
    星鏈的天線內部結構,天線表面分為六層……
    整個天線使用了大大小小共660個晶片。
    此外,板的另一側還佈置了1280個小六角天線。
    這種天線可以放射狀地產生電磁波,但是如果只有一根的話,它就很微弱,達不
    到天上的天線。
    此時卻也在某些位置,產生特定同一方向的信號強度會增加。
    此外,如果天線發射的電磁波的相位相同,則信號僅指向特定方向……
    通過移動相位,您可以加強特定方向的信號。
    http://alexcortiella.com/aerospace/2020/05/25/Starlink-project/
    https://www.knowasiak.com/analysis-and-reverse-engineering-of-the-original-starlink-router/
    通過碟內52片phase array 天線,不斷改變每個波的相位,就可以調整波的角度並
    自由改變信號最強的角度。如此便可在不改變天線物理角度的情況下與天空中的
    人造衛星進行通信。
    【視頻】How does Starlink Satellite Internet Work?📡☄🖥
    【視頻】 Starlink Dish Phased Array Design, Architecture & RF In-depth Analysis
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    1.通訊數學基礎 2.無線通訊元件(天線/射頻等) 3.無線通訊系統
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