# Yfirlit

Starlink Viewer sýnir þrívítt hnett í rauntíma með öllum ~10.000 Starlink gervihnöttum á hreyfingu, staðsetningu disksins þíns og ályktuðu tengingu við gervihnöttinn sem líklegast þjónustar útstöðinni þinni.

Hið fullkomna Starlink eftirlitsverkfæri myndi sýna þér nákvæmlega hvaða gervihnött diskurinn þinn er í samskiptum við á hverjum tímapunkti, hvenær hann skiptir yfir á nýjan gervihnött og merkjaleiðina frá disknum í gegnum gervihnöttinn til jarðstöðvarinnar. Þetta myndi krefjast þess að diskurinn birti auðkenni þjónustugervihnattarins og stefnu rafrænu geislastýringarinnar. SpaceX birtir hvorugt, svo Nexus ályktar þjónustugervihnöttinn út frá tiltækum gögnum.

# Hvers vegna ályktun er nauðsynleg

SpaceX læsir auðkennisgögn gervihnatta á bak við auðkennda gRPC endapunkta sem eru óaðgengilegir á neytendafastbúnaði.

• dish_get_context inniheldur initial_satellite_id reit, en hefur skilað PermissionDenied á neytendavélbúnaði síðan fastbúnaður 9f4d05a4 (júní 2021).
• transceiver_get_telemetry birtir lmac_satellite_id og target_satellite_id, en skilar UNIMPLEMENTED á öllum neytendaútstöðvum.
• PKI challenge-response auðkenning með lyklum sem SpaceX stjórnar þýðir að engin hjáleið frá samfélaginu er til.
• Stefna rafrænu geislastýringarinnar: sem myndi beint auðkenna þjónustugervihnöttinn; er ekki birt í gegnum neinn endapunkt.
• Fasaraðarloftnet disksins stýrir geislanum rafrænt allt að ±50° frá boresight, en þessi stýrihorn eru algjörlega ósýnileg ytri notendum API-sins.

# Tiltæk gögn

# Mælt frá disknum

# Ytri heimildir

# Hvað er ekki tiltækt

# Hvernig samsvörun virkar

# Gervihnattasamsvörun

Skoðarinn framkvæmir eftirfarandi útreikninga á 1 Hz:

1. Staðsetning áhorfanda: GPS hnit disksins frá get_location staðfesta hvar þú ert á jörðinni.

2. Staðsetningar gervihnatta: með SGP4 brautaútbreiðslu á TLE gögnum frá CelesTrak reiknar skoðarinn azimuth, hæðarhorn og skáhallsvegalengd hvers Starlink gervihnatta séð frá staðsetningu disksins þíns.

3. Sjónsviðssíun: aðeins gervihnettir yfir 10° hæðarhorni eru teknir til greina. Eðlisfræðileg boresight-stefna disksins (frá alignment_stats) skilgreinir miðju ~100° sjónsviðskeilunnar fasaraðarloftnetsins.

4. Val á næsta umsækjanda: gervihnötturinn með minnsta hornafjarlægðina frá miðju eðlisfræðilega boresight er valinn sem líklegasti þjónustugervihnötturinn.

# Boresight-krosshárið

Krosshárið á skautahiminritinu táknar eðlisfræðilega stefnu disksins, ekki stefnu rafræna geislans. Starlink fasaraðarloftnetið er að mestu kyrrt eftir upphaflega stillingu; boresight-gildi breytast um brot úr gráðu yfir klukkustundir vegna vinds eða hitaáhrifa. Diskurinn hreyfist ekki eðlisfræðilega til að fylgjast með einstökum gervihnöttum.

Raunveruleg geislastýring á sér stað rafrænt innan fasaraðarinnar á RF stigi og sveiflar allt að ±50° frá eðlisfræðilega boresight til að fylgjast með þjónustugervihnöttinum. Þessi rafræna geislastefna er ekki birt í gegnum neinn neytenda API endapunkt.

# Greining gervihnattabreytinga

Þegar næsti gervihnattaumsækjandi breytist (annað NORAD auðkenni verður rúmfræðilega næst), er þetta skráð sem ályktuð gervihnattabreyting. Þessar breytingar tengjast en staðfesta ekki raunveruleg handoff disksins. Þær endurspegla brautafræði; þar sem gervihnettir fara yfir á ~7,5 km/s hraða breytist sá sem er næstur miðju boresight disksins náttúrulega á nokkurra mínútna fresti.

Raunveruleg gervihnattaskipti á Starlink eru hönnuð til að vera óaðfinnanleg (make-before-break), og skapa engan mælanlegan brest í biðtíma eða afköstum sem hægt væri að nota sem áreiðanlegt greiningarmerki á núverandi fastbúnaði.

# Öryggisstig

Öryggisstigið endurspeglar rúmfræðilegar líkur þess að samhæfði gervihnötturinn sé í raun sá sem þjónustar:

Þessi viðmiðunarmörk eru kvörðuð fyrir eðlisfræðilega boresight (stefna disksins), ekki rafræna geislann. Vegna þess að fasaraðin getur stýrt ±50° frá yfirborði disksins mun þjónustugervihnötturinn venjulega vera 10-40° frá miðju eðlisfræðilega boresight. „Hátt" öryggisstig þýðir að til staðar er einn sterkur rúmfræðilegur umsækjandi; það þýðir ekki að auðkenningin sé staðfest.

# Nákvæmnisstig

# Það sem þú getur treyst

Staðsetningar gervihnatta á hnettinu eru nákvæmar. TLE gögn frá CelesTrak eru opinber (fengin frá bandarísku geimhersviðsdeildinni 18th Space Defence Squadron) og SGP4 brautaútbreiðsla er staðalaðferðin sem notuð er af geimeftirlitssamfélaginu. Staðsetningarnákvæmni er venjulega innan nokkurra kílómetra fyrir nýlega uppfærð TLE.

Staðsetning disksins þíns er nákvæm. Hún kemur beint frá innbyggðu GPS disksins.

Eðlisfræðileg boresight-stefna er nákvæm. Hún er mæld af IMU (inertial measurement unit) disksins með óvissu upp á ~0,6°.

Safn sýnilegra gervihnatta er nákvæmt. Reiknaðir sjónhornir frá staðsetningu þinni að hverjum gervihnetti eru rúmfræðilega nákvæmir, svo skautaritið sýnir réttilega hvaða gervihnettir eru yfir höfði og hvar þeir eru á himni.

# Það sem er ályktað

Auðkenndur gervihnöttur er fræðileg ágiskun. Næsti gervihnöttur miðju boresight er besti rúmfræðilegi umsækjandinn, en diskurinn gæti verið í samskiptum við hvaða gervihnött sem er innan ±50° rafrænu stýringarinnar. Á hverjum tímapunkti geta tugir gervihnatta verið innan sjónsviðsins.

Gervihnattabreytingar eru ályktaðar úr rúmfræði, ekki staðfestar sem handoff. Þegar næsti umsækjandi breytist endurspeglar þetta brautahreyfingu; annar gervihnöttur verður rúmfræðilega næstur. Raunveruleg handoff disksins geta eða geta ekki fallið saman við þessar rúmfræðilegu breytingar. Sum raunveruleg handoff verða ósýnileg ályktuninni (diskurinn skiptir yfir á annan gervihnött en sá sem er rúmfræðilega næstur breytist ekki), og sumar breytingar sem sjást eru eingöngu brautahreyfingar (sá sem er rúmfræðilega næstur breyttist en diskurinn skipti ekki í raun).

Öryggisstig eru rúmfræðileg, ekki merkjabyggð. „Hátt" öryggisstig þýðir góða rúmfræði, ekki staðfesta tengingu. Án aðgangs að stefnu rafræna geislans eða auðkenni þjónustugervihnattarins getur ekkert verkfæri byggt á neytendafastbúnaði staðfest hvaða gervihnött diskurinn notar í raun.

# Merki sem við rannsakuðum

Í þróun voru nokkur merki metin til greiningar á handoff. Öll voru prófuð á raunverulegum vélbúnaði (rev3_proto2, fastbúnaður 2026.02.16.cr74084 og 2026.04.07.mr77639.1).

# Obstruction Map and Satellite Tracking

# Bakgrunnur

SatInView rannsóknin eftir Ahangarpour, Zhao, and Pan (ACM MobiCom '24 LEO-NET Workshop) sýndi að hægt er að auðkenna þjónustugervihnöttinn með því að endurstilla hindrunarkort disksins við 15 sekúndna handoff-mörk, kanna það á 1 Hz og XOR-a aðliggjandi ramma til að draga út feril gervihnattarins þegar hann fer í gegnum sjónsviðið. Hinn sýnilegi ferill er síðan samhæfður við TLE-útbreiddar staðsetningar gervihnatta til að ná næstum ótvíræðri auðkenningu.

Í upphafsþróun Starlink Viewer prófuðum við hindrunarkortið án þess að framkvæma endurstillingu. Á óhindruðum diski virtist kortið kyrrstætt, fullkomlega mettuð hreinhiminmaska án ramma-fyrir-ramma breytinga. Við komumst að þeirri niðurstöðu að gögnin innihéldu ekki rauntíma gervihnattamerkjaupplýsingar. Þessi niðurstaða var rétt fyrir kortið án endurstillingar, en ófullkomin: kortið virtist kyrrstætt vegna þess að hver pixel sem núverandi gervihnöttur gat málað var þegar lýstur frá fyrri gervihnattapassum. Án þess að hreinsa uppsöfnuðu gögnin fyrst, var ekkert nýtt fyrir XOR að finna.

# Uppfærðar niðurstöður

Eftir bréfaskipti við SatInView rannsóknarteymið prófuðum við fulla endurstillingarnálgun á rev3_proto2 vélbúnaði með fastbúnaði 2026.04.07.mr77639.1 (apríl 2026). Niðurstöðurnar staðfesta að aðferðin virkar á núverandi vélbúnaði og fastbúnaði:

• dish_clear_obstruction_map er tiltækt og virkt. Kall á það hreinsar uppsöfnuð SNR gögn (377 virkir pixlar minnkaðir í 1 í prófunum).
• Eftir endurstillingu byggist kortið upp með um það bil einum nýjum pixla á sekúndu þegar þjónustugervihnötturinn fer í gegnum sjónsviðið.
• XOR-ing aðliggjandi ramma á 1 Hz framleiðir hreina, eins-pixla ferilpunkta með næstum núll dreifingu.
• 15 sekúndna handoff-tímasetningin (12., 27., 42. og 57. sekúndur hverrar mínútu, samstilltar á heimsvísu) var staðfest á vélbúnaði okkar. Samfelld bil röktu sama gervihnött samfellt, með skýru ferilstökki þegar raunveruleg handoff átti sér stað.
• Kortið greinir frá FRAME_EARTH á kyrrstæðum virkum diskum, sem þýðir að ristin er stillt þannig að efsti miðju pixillinn samsvarar sönnu norðri. Hreyfanlegir eða óvirkir diskar geta greint frá FRAME_UT, þar sem neðsti miðju pixillinn samsvarar boresight-stefnu.

# Málamiðlun: hvers vegna Nexus endurstillir ekki kortið sjálfgefið

Kallið dish_clear_obstruction_map er eyðandi, það þurrkar út uppsafnað hindrunarsnið disksins. Fyrir notendur með hindraðar uppsetningar (tré, byggingar eða aðrar mannvirki) eru þessi gögn verðmæt til að greina merkjavandamál og byggjast upp með tímanum yfir margar gervihnattapassa. Að endurstilla það á 15 sekúndna fresti hindrar diskinn í að safna hindrunargögnum yfirleitt, og Starlink farsímaforritið mun sýna tómt eða að hluta fyllt kort.

Nexus notar nú rúmfræðilega ályktun (boresight-stefna plús TLE-samsvörun) sem sjálfgefna aðferð til að auðkenna gervihnött. Þessi nálgun er ekki eyðandi, hún kallar enga skrifendapunkta á disknum og hefur engin aukaáhrif á hindrunargögn notandans.

Við notum ferilbyggðu nálgunina sem kvörðunartæki til að staðfesta og bæta nákvæmni rúmfræðilegrar ályktunar okkar. Við metum einnig hvort bjóða eigi ferilrakningu sem valkvæða stillingu fyrir lengra komna notendur og rannsakendur, með skýrri upplýsingu um málamiðlunina við endurstillingu kortsins.

# Hvað gæti breytt þessu

Framtíðar uppfærslur á fastbúnaði eða endurskoðun vélbúnaðar gætu birt viðbótar fjareftirlitsgögn sem myndu bæta ályktunarnákvæmni:

• Virkur seconds_to_first_nonempty_slot: ef þessi reitur er fylltur á nýrri fastbúnaði eða vélbúnaði myndi hann veita áreiðanlegt tímasetningarmerki á hvert handoff.
• Rafræn geislastýringarhorn: hvers kyns birting á raunverulegri geislastefnu fasaraðarinnar myndi gera beina gervihnattaauðkenningu mögulega.
• Slakari auðkenning á dish_get_context: ef SpaceX myndi endurvirkja initial_satellite_id reitinn væri vandamálið leyst að fullu.
• Eyðingarlaus rauntímamerkjagögn: ef framtíðarfastbúnaður birtir merkjaupplýsingar á hvern gervihnött í gegnum sérstakan endapunkt eða eyðingarlausa útgáfu af hindrunarkortinu, væri hægt að nota ferilsamsvörunaraðferðina án þess að endurstilla hindrunargögn notandans.
• Nýjar kynslóðir vélbúnaðar: SpaceX er að dreifa V3 gervihnöttum og nýjum útstöðvarbúnaði. Mismunandi fastbúnaður eða vélbúnaðarendurskoðanir geta fyllt reiti sem eru nú óvirkir eða birt ný fjareftirlitsgögn.

# Fyrri rannsóknir

Nexus notar rúmfræðilega ályktun (boresight-stefna plús TLE-útbreiddar staðsetningar gervihnatta) til að meta hvaða gervihnöttur þjónustar diskinn. Þetta er heurísk nálgun, árangursrík og eyðingarlaus, en takmörkuð í nákvæmni.

Til að fá auðkenningu með meiri nákvæmni nær SatInView aðferðin, þróuð af Ahangarpour, Zhao, and Pan við University of Victoria (ACM MobiCom 2024, LEO-NET Workshop), næstum ótvíræðri auðkenningu gervihnatta með því að tengja feril hindrunarkorts við TLE gögn. Nálgun þeirra krefst endurstillingar hindrunarkortsins við handoff-mörk, sem við höfum staðfest að virkar á núverandi vélbúnaði og fastbúnaði (sjá Obstruction Map and Satellite Tracking). Útfærsla þeirra er tiltæk á github.com/aliahan/SatInView.

Við notum ferilbyggða aðferð þeirra sem viðmið til að kvarða og bæta nákvæmni rúmfræðilegrar ályktunar sem notuð er í Starlink Viewer.

# Brautagögn

Staðsetningar gervihnatta eru fengnar frá CelesTrak viðbótar-GP endapunkti, sem veitir SpaceX-framlögð ephemeris sameinuð við stöðluð gögn 18th Space Defence Squadron. Gögnin eru geymd staðbundið af Rust bakendanum og uppfærð á 6 klukkustunda fresti, með 48 klukkustunda úreldum skyndiminnisvara ef CelesTrak er óaðgengilegt. Stöðuslán sýnir núverandi gervihnattafjölda og aldur gagna.

# Staðsetning disks

Skoðarinn notar GPS hnit frá get_location endapunkti disksins þegar þau eru tiltæk. Ef GPS gögn eru ekki aðgengileg geturðu slegið inn breiddargráðu og lengdargráðu handvirkt í stillingasvæðinu.