2021년 오하이오 주립대학교 ASPIN(Autonomous Systems Perception, Intelligence, and Navigation) 연구소 소장인 Zak Kassas가 이끄는 팀은 6개의 Starlink 위성의 신호를 전자적으로 도청하여 8미터 이내의 정확도로 지구상의 위치를 정확히 찾아낼 수 있는 방법을 보여주었습니다. 하지만 이를 위해서는 즉각적인 결과를 제공하는 대신 13분의 추적 시간이 필요했습니다.
Kassas는 Starlink가 빔을 켜고 끄거나 때로는 빠르게 움직이는 위성이 다양한 사용자와 통신할 때 빔을 전환함으로써 주요 위성 인터넷 서비스를 지속적으로 최적화하고 있기 때문에 이러한 기회주의적인 도청은 어려운 일이라고 설명했습니다. 이로 인해 연구원들이 위치 데이터를 계산하기 위해 의존하는 신호 타이밍 추정치에 예측할 수 없는 점프가 발생합니다.
이러한 문제를 해결하기 위해 Kassas와 그의 동료들은 타이밍 오류를 수정하기 위한 소프트웨어 알고리즘과 함께 수신기에 대한 위성 움직임을 반영하는 신호 주파수 변화에 대한 도플러 측정을 사용합니다. 또한 한 번에 1~2개의 위성과 통신할 수 있는 위상 배열 안테나를 한 번에 거의 10개의 위성에서 신호를 캡처할 수 있는 저이득 전방향 안테나와 함께 배포했습니다. 2025년까지 연구원들은 평균 3개의 Starlink 위성의 신호를 활용하여 단 20초 만에 위치 확인 결과를 2미터 이내의 정확도로 제공하는 방법을 보여주었습니다.
그러나 이러한 일반적인 도청 전략은 Starlink의 수천 개의 위성에만 국한되지 않고 Orbcomm, Iridium, Starlink, OneWeb, NOAA 및 전용 PNT 별자리인 Xona의 위성 신호도 활용했습니다. Kassas는 “저는 Starlink와 실제로 결혼하지는 않았습니다. 저는 그들 모두를 사랑합니다.”라고 말했습니다.
팀은 지상 차량, 고고도 풍선 및 드론을 사용하여 이 대체 항법 솔루션을 시연했습니다. 최신 실험 중 하나는 Starlink와 OneWeb 위성의 신호를 활용하여 북극 그린란드 서해안의 선박 항해 정확도를 향상시킬 수 있다는 것을 보여주었습니다. 이는 이 기술이 지구상 거의 모든 곳에서 작동할 수 있음을 의미합니다.
이 모든 것은 사람들이 Starlink에서 직접 제공하든 제3자에서 제공하든 관계없이 새로운 GPS 대안을 오래 기다릴 필요가 없음을 시사합니다. Kassas와 그의 팀은 이미 일부 조직에 기술 라이선스를 부여했습니다. Kassas는 Ars에 “사람들은 GPS나 GNSS가 없어 배고프고 상처받고 있다고 생각하며 이러한 솔루션을 원합니다.”라고 말했습니다.
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