# Pregled

Starlink Viewer prikazuje 3D globus uživo sa svih ~10 000 Starlink satelita koji se animiraju u stvarnom vremenu, lokaciju vaše antene i zaključenu vezu sa satelitom koji najvjerojatnije opslužuje vaš terminal.

Idealan alat za nadzor Starlink mreže pokazao bi vam točno s kojim satelitom vaša antena komunicira u svakom trenutku, kada prelazi na novi satelit i putanju signala od vaše antene preko satelita do zemaljske stanice. To bi zahtijevalo da antena otkrije identitet poslužujućeg satelita i smjer elektroničkog upravljanja snopom. SpaceX ne otkriva ni jedno ni drugo, pa Nexus zaključuje poslužujući satelit iz dostupnih podataka.

# Zašto je zaključivanje nužno

SpaceX zaključava podatke o identifikaciji satelita iza autenticiranih gRPC krajnjih točaka koje su nedostupne na potrošačkom firmveru.

• dish_get_context sadrži polje initial_satellite_id, ali vraća PermissionDenied na potrošačkom hardveru od firmvera 9f4d05a4 (lipanj 2021).
• transceiver_get_telemetry otkriva lmac_satellite_id i target_satellite_id, ali vraća UNIMPLEMENTED na svim potrošačkim terminalima.
• PKI autentikacija izazov-odgovor s ključevima koje kontrolira SpaceX znači da ne postoji zaobilazno rješenje zajednice.
• Smjer elektroničkog upravljanja snopom: koji bi izravno identificirao poslužujući satelit; nije dostupan putem nijedne krajnje točke.
• Fazna antenska rešetka antene elektronički upravlja snopom do ±50° od boresighta, ali je taj kut upravljanja potpuno nevidljiv vanjskim korisnicima API-ja.

# Dostupni podaci

# Mjereno s antene

# Vanjski izvori

# Što nije dostupno

# Kako funkcionira uparivanje

# Uparivanje satelita

Pregledavač izvodi sljedeći izračun na frekvenciji od 1 Hz:

1. Položaj promatrača: GPS koordinate antene iz get_location utvrđuju gdje se nalazite na Zemlji.

2. Položaji satelita: koristeći SGP4 orbitalnu propagaciju na TLE podacima iz CelesTrak servisa, pregledavač izračunava azimut, elevaciju i kosu udaljenost svakog Starlink satelita viđenog s lokacije vaše antene.

3. Filtriranje vidnog polja: razmatraju se samo sateliti iznad 10° elevacije. Fizički smjer boresighta antene (iz alignment_stats) definira središte ~100° konusa vidnog polja fazne antenske rešetke.

4. Odabir najbližeg kandidata: satelit s najmanjom kutnom udaljenošću od središta fizičkog boresighta odabire se kao najvjerojatniji poslužujući satelit.

# Križić boresighta

Križić na polarnom dijagramu neba predstavlja fizičku orijentaciju tijela antene, a ne smjer elektroničkog snopa. Starlink fazna antenska rešetka je uglavnom nepomična nakon početnog poravnanja; vrijednosti boresighta mijenjaju se za djeliće stupnja tijekom sati zbog vjetra ili toplinskih učinaka. Antena se fizički ne pomiče kako bi pratila pojedinačne satelite.

Stvarno upravljanje snopom odvija se elektronički unutar fazne antenske rešetke na RF razini, skenirajući do ±50° od fizičkog boresighta za praćenje poslužujućeg satelita. Ovaj smjer elektroničkog snopa nije dostupan putem nijedne krajnje točke potrošačkog API-ja.

# Detekcija promjene satelita

Kada se najbliži kandidat satelit promijeni (drugi NORAD ID postane geometrijski najbliži), to se bilježi kao zaključena promjena satelita. Te promjene koreliraju s, ali ne potvrđuju stvarne primopredaje antene. One odražavaju orbitalnu mehaniku; dok sateliti prolaze iznad brzinom od ~7,5 km/s, onaj najbliži središtu boresighta antene prirodno se mijenja svakih nekoliko minuta.

Stvarne primopredaje satelita na Starlink mreži dizajnirane su tako da budu besprijekorne (make-before-break), ne proizvodeći mjerljiv diskontinuitet u latenciji ili propusnosti koji bi se mogao koristiti kao pouzdan signal detekcije na trenutnom firmveru.

# Ocjena pouzdanosti

Ocjena pouzdanosti odražava geometrijsku vjerojatnost da je upareni satelit stvarni poslužujući:

Ovi pragovi kalibrirani su za fizički boresight (smjer tijela antene), a ne za elektronički snop. Budući da fazna antenska rešetka može upravljati ±50° od lica antene, poslužujući satelit će tipično biti 10-40° od središta fizičkog boresighta. Podudaranje “Visoke” pouzdanosti znači da postoji jedan jak geometrijski kandidat; to ne znači da je identifikacija potvrđena.

# Stupanj točnosti

# Čemu možete vjerovati

Položaji satelita na globusu su točni. TLE podaci iz CelesTrak servisa su autoritativni (potječu od US Space Force 18th Space Defence Squadron) i SGP4 propagacija je standardna metoda koju koristi zajednica za praćenje svemira. Točnost položaja tipično je unutar nekoliko kilometara za nedavno ažurirane TLE-ove.

Lokacija vaše antene je točna. Dolazi izravno iz ugrađenog GPS-a antene.

Fizički smjer boresighta je točan. Mjeri ga IMU (inercijalna mjerna jedinica) antene s nesigurnošću od ~0,6°.

Skup vidljivih satelita je točan. Izračunati kutovi gledanja s vašeg položaja do svakog satelita su geometrijski precizni, pa polarni dijagram ispravno prikazuje koji su sateliti iznad vas i gdje se nalaze na nebu.

# Što je zaključeno

Identificirani satelit je obrazovana pretpostavka. Najbliži satelit središtu boresighta je najbolji geometrijski kandidat, ali antena može komunicirati s bilo kojim satelitom unutar svog ±50° raspona elektroničkog upravljanja. U bilo kojem trenutku, deseci satelita mogu biti unutar vidnog polja.

Promjene satelita su promatrana geometrija, a ne potvrđene primopredaje. Kada se najbliži kandidat promijeni, to odražava orbitalnu promjenu; drugi satelit postaje geometrijski najbliži. Stvarne primopredaje antene mogu, ali ne moraju, koincidirati s ovim geometrijskim promjenama. Neke stvarne primopredaje bit će nevidljive zaključivanju (antena prelazi na drugi satelit, ali geometrijski najbliži se ne mijenja), a neke promatrane promjene bit će čista orbitalna promjena (geometrijski najbliži se promijenio, ali antena zapravo nije prešla).

Ocjene pouzdanosti su geometrijske, a ne temeljene na signalu. Podudaranje “Visoke” pouzdanosti znači dobru geometriju, a ne potvrđenu vezu. Bez pristupa smjeru elektroničkog snopa ili ID-u poslužujućeg satelita, nijedan alat temeljen na potrošačkom firmveru ne može potvrditi koji satelit antena zapravo koristi.

# Signali koje smo istražili

Tijekom razvoja ocijenjeno je nekoliko signala za detekciju primopredaje. Svi su testirani na stvarnom hardveru (rev3_proto2, firmver 2026.02.16.cr74084 i 2026.04.07.mr77639.1).

# Obstruction Map and Satellite Tracking

# Pozadina

Studija SatInView autora Ahangarpour, Zhao, and Pan (ACM MobiCom '24 LEO-NET Workshop) pokazala je da se poslužujući satelit može identificirati resetiranjem karte prepreka antene na granicama primopredaje od 15 sekundi, ispitivanjem na 1 Hz i XOR obradom susjednih okvira kako bi se izvukla putanja satelita dok se kreće kroz vidno polje. Promatrana putanja se zatim uspoređuje s TLE-propagiranim položajima satelita za postizanje gotovo jednoznačne identifikacije.

Tijekom početnog razvoja Starlink Viewera testirali smo kartu prepreka bez izvođenja resetiranja. Na neometanoj anteni karta je izgledala statično, potpuno zasićena maska čistog neba bez varijacije između okvira. Zaključili smo da podaci ne sadrže informacije o satelitskom signalu u stvarnom vremenu. Taj zaključak bio je točan za neresetiranu kartu, ali nepotpun: karta je izgledala statično jer je svaki piksel koji je trenutni satelit mogao obojati već bio osvijetljen od prethodnih prolaza satelita. Bez prethodnog brisanja akumuliranih podataka, XOR nije imao što otkriti.

# Ažurirani nalazi

Nakon komunikacije s istraživačkim timom SatInView, testirali smo potpuni pristup temeljen na resetiranju na hardveru rev3_proto2 s firmverom 2026.04.07.mr77639.1 (travanj 2026). Rezultati potvrđuju da tehnika radi na trenutnom hardveru i firmveru:

• dish_clear_obstruction_map je dostupan i funkcionalan. Njegov poziv briše akumulirane SNR podatke (377 aktivnih piksela svedeno na 1 u testiranju).
• Nakon resetiranja karta se obnavlja brzinom od približno jednog novog piksela u sekundi dok se poslužujući satelit kreće kroz vidno polje.
• XOR obrada susjednih okvira na 1 Hz daje čiste trajektorijske točke u jednom pikselu s gotovo nultim raspršenjem.
• Tajming primopredaje od 15 sekundi (12., 27., 42. i 57. sekunda svake minute, globalno sinkronizirano) potvrđen je na našem hardveru. Uzastopni intervali pratili su isti satelit kontinuirano, s jasnim skokom putanje kada je došlo do stvarne primopredaje.
• Karta izvještava FRAME_EARTH na stacionarnim aktivnim antenama, što znači da je mreža orijentirana tako da gornji središnji piksel odgovara stvarnom sjeveru. Mobilne ili neaktivne antene mogu izvijestiti FRAME_UT, gdje donji središnji piksel odgovara smjeru boresighta.

# Kompromis: zašto Nexus ne resetira kartu po zadanom

Poziv dish_clear_obstruction_map je destruktivan, briše akumulirani profil prepreka antene. Za korisnike s ometanim instalacijama (stabla, zgrade ili druge strukture), ovi podaci su vrijedni za dijagnosticiranje problema sa signalom i grade se tijekom vremena kroz mnoge prolaze satelita. Resetiranje svakih 15 sekundi sprječava antenu da akumulira bilo kakve podatke o preprekama, a mobilna aplikacija Starlink prikazat će praznu ili djelomičnu kartu.

Nexus trenutno koristi geometrijsko zaključivanje (smjer boresighta plus uparivanje s TLE) kao svoju zadanu metodu identifikacije satelita. Ovaj pristup je nedestruktivan, ne poziva nijednu krajnju točku za upisivanje na anteni i nema sporednih učinaka na korisnikove podatke o preprekama.

Koristimo pristup temeljen na putanji kao kalibracijski alat za validaciju i poboljšanje točnosti našeg geometrijskog zaključivanja. Također procjenjujemo hoćemo li ponuditi praćenje putanje kao opcionalni način rada za napredne korisnike i istraživače, s jasnim otkrivanjem kompromisa resetiranja karte.

# Što bi moglo promijeniti ovo

Buduća ažuriranja firmvera ili revizije hardvera mogli bi otkriti dodatnu telemetriju koja bi poboljšala točnost zaključivanja:

• Funkcionalni seconds_to_first_nonempty_slot: ako se ovo polje popuni na novijem firmveru ili hardveru, pružilo bi pouzdan signal tajminga po primopredaji.
• Kutovi elektroničkog upravljanja snopom: bilo kakvo otkrivanje stvarnog smjera snopa fazne antenske rešetke omogućilo bi izravnu identifikaciju satelita.
• Ublažena autentikacija na dish_get_context: ako bi SpaceX ponovno omogućio polje initial_satellite_id, problem bi bio potpuno riješen.
• Nedestruktivni podaci o signalu u stvarnom vremenu: ako budući firmver razotkrije informacije o signalu po satelitu putem zasebne krajnje točke ili nedestruktivne varijante karte prepreka, pristup uparivanjem putanja mogao bi se koristiti bez resetiranja korisnikovih podataka o preprekama.
• Nove generacije hardvera: SpaceX uvodi V3 satelite i novi terminalni hardver. Različite revizije firmvera ili hardvera mogle bi popuniti trenutno neaktivna polja ili otkriti novu telemetriju.

# Prethodni radovi

Nexus koristi geometrijsko zaključivanje (smjer boresighta plus TLE-propagirani položaji satelita) za procjenu koji satelit opslužuje antenu. To je heuristički pristup, učinkovit i nedestruktivan, ali ograničen u preciznosti.

Za identifikaciju veće točnosti, tehnika SatInView koju su razvili Ahangarpour, Zhao, and Pan na University of Victoria (ACM MobiCom 2024, LEO-NET Workshop) postiže gotovo jednoznačnu identifikaciju satelita koreliranjem putanja karte prepreka s TLE podacima. Njihov pristup zahtijeva resetiranje karte prepreka na granicama primopredaje, što smo potvrdili da radi na trenutnom hardveru i firmveru (pogledajte Obstruction Map and Satellite Tracking). Njihova implementacija dostupna je na github.com/aliahan/SatInView.

Njihovu tehniku temeljenu na putanji koristimo kao referencu za kalibraciju i poboljšanje točnosti geometrijskog zaključivanja koje se koristi u Starlink Vieweru.

# Orbitalni podaci

Položaji satelita potječu iz CelesTrak krajnje točke za dodatne GP podatke, koja pruža efemeride koje je doprinio SpaceX spojene sa standardnim podacima kataloga 18th Space Defence Squadron. Podaci se lokalno predmemoriraju od strane Rust pozadinske aplikacije i osvježavaju svakih 6 sati, s 48-satnim zastarjelim predmemoriranim podacima kao rezervom ako je CelesTrak nedostupan. Statusna traka prikazuje trenutni broj satelita i starost podataka.

# Lokacija antene

Pregledavač koristi GPS koordinate iz krajnje točke get_location antene kada su dostupne. Ako GPS podaci nisu dostupni, možete ručno unijeti svoju geografsku širinu i dužinu u konfiguracijski panel.