# Përmbledhje

Shikuesi i Starlink shfaq një glob 3D të drejtpërdrejtë me të gjithë ~10,000 satelitët Starlink që lëvizin në kohë reale, vendndodhjen e antenës suaj dhe një lidhje të nxjerrë me satelitin që ka më shumë gjasa t’i shërbejë terminalit tuaj.

Mjeti ideal i monitorimit të Starlink do t’ju tregonte saktësisht cilin satelit antena juaj po komunikon në çdo moment, kur kalon te një satelit i ri dhe rrugën e sinjalit nga antena juaj përmes satelitit deri te stacioni tokësor. Kjo do të kërkonte që antena të ekspozonte identitetin e satelitit shërbyes dhe drejtimin elektronik të rrezes. SpaceX nuk ekspozon asnjërën, kështu që Nexus nxjerr satelitin shërbyes nga të dhënat që janë të disponueshme.

# Pse Është i Nevojshëm Përfundimi

SpaceX bllokon të dhënat e identifikimit të satelitëve pas pikave të fundme gRPC të autentifikuara që janë të paarritshme në firmware-in konsumator.

• dish_get_context përmban një fushë initial_satellite_id, por ka kthyer PermissionDenied në harduerin konsumator që nga firmware-i 9f4d05a4 (qershor 2021).
• transceiver_get_telemetry ekspozon lmac_satellite_id dhe target_satellite_id, por kthen UNIMPLEMENTED në të gjitha terminalet konsumatore.
• Autentifikimi sfidë-përgjigje PKI me çelësa të kontrolluar nga SpaceX do të thotë se nuk ekziston asnjë anashkalim nga komuniteti.
• Drejtimi elektronik i rrezes: i cili do të identifikonte drejtpërdrejt satelitin shërbyes; nuk ekspozohet përmes asnjë pike fundore.
• Antena me fazë të drejtuar e antenës e drejton rrezën e saj elektronikisht deri në ±50° nga boshti qendror, por ky kënd drejtimi është plotësisht i padukshëm për konsumatorët e jashtëm të API-së.

# Të Dhënat e Disponueshme

# Të matura nga antena

# Burime të jashtme

# Çfarë nuk është e disponueshme

# Si Funksionon Përputhja

# Përputhja e satelitëve

Shikuesi kryen llogaritjen e mëposhtme në 1 Hz:

1. Pozicioni i vëzhguesit: koordinatat GPS të antenës nga get_location vendosin ku ndodheni në Tokë.

2. Pozicionet e satelitëve: duke përdorur përhapjen orbitale SGP4 mbi të dhënat TLE nga CelesTrak, shikuesi llogarit azimutin, elevacionin dhe distancën e pjerrët të çdo sateliti Starlink siç shihet nga vendndodhja e antenës suaj.

3. Filtrimi i fushës së shikimit: merren parasysh vetëm satelitët mbi elevacionin 10°. Drejtimi fizik i boshtit qendror të antenës (nga alignment_stats) përcakton qendrën e konit ~100° të fushës së shikimit të antenës me fazë të drejtuar.

4. Zgjedhja e kandidatit më të afërt: sateliti me distancën këndore më të vogël nga qendra e boshtit qendror fizik zgjidhet si sateliti më i mundshëm shërbyes.

# Kryqi i boshtit qendror

Kryqi në grafikun polar të qiellit përfaqëson orientimin fizik të trupit të antenës, jo drejtimin elektronik të rrezes. Antena me fazë të drejtuar e Starlink është kryesisht e palëvizshme pas rreshtimit fillestar; vlerat e boshtit qendror ndryshojnë me fraksione të shkallës gjatë orëve për shkak të erës ose efekteve termike. Antena nuk lëviz fizikisht për të ndjekur satelitë individualë.

Drejtimi aktual i rrezes ndodh elektronikisht brenda antenës me fazë të drejtuar në nivelin RF, duke lëvizur deri në ±50° nga boshti qendror fizik për të ndjekur satelitin shërbyes. Ky drejtim elektronik i rrezes nuk ekspozohet përmes asnjë pike fundore konsumatore të API-së.

# Zbulimi i ndërrimit të satelitit

Kur kandidati më i afërt i satelitit ndryshon (një ID e ndryshme NORAD bëhet gjeometrikisht më e afërt), kjo vërehet si një ndërrim i nxjerrë i satelitit. Këto ndërrime korrelojnë me por nuk konfirmojnë dorëzimet aktuale të antenës. Ato pasqyrojnë mekanikën orbitale; ndërsa satelitët kalojnë mbi kokë me ~7.5 km/s, ai më i afërti me qendrën e boshtit qendror të antenës ndryshon natyrshëm çdo disa minuta.

Dorëzimet reale të satelitëve në Starlink janë inxhinieruar të jenë pa ndërprerje (lidh-para-se-ndërpret), duke mos prodhuar asnjë ndërprerje të matshme në vonesë ose throughput që mund të përdorej si sinjal i besueshëm zbulimi në firmware-in aktual.

# Vlerësimi i besueshmërisë

Rezultati i besueshmërisë pasqyron mundësinë gjeometrike që sateliti i përputhur është ai shërbyes aktual:

Këto pragje janë kalibruar për boshtin qendror fizik (drejtimi i trupit të antenës), jo rrezën elektronike. Meqë antena me fazë të drejtuar mund të drejtojë ±50° nga fytyra e antenës, sateliti shërbyes zakonisht do të jetë 10-40° nga qendra fizike e boshtit qendror. Një përputhje me besueshmëri “Të lartë” do të thotë se ka një kandidat të vetëm të fortë gjeometrik; nuk do të thotë se identifikimi është konfirmuar.

# Shkalla e Saktësisë

# Çfarë mund të besoni

Pozicionet e satelitëve në glob janë të sakta. Të dhënat TLE nga CelesTrak janë autoritative (të buruar nga Skuadra e 18-të e Mbrojtjes Hapësinore e Forcës Hapësinore të SHBA-së) dhe përhapja SGP4 është metoda standarde e përdorur nga komuniteti i gjurmimit hapësinor. Saktësia pozicionale është zakonisht brenda disa kilometrave për TLE-të e përditësuara së fundmi.

Vendndodhja e antenës suaj është e saktë. Ajo vjen drejtpërdrejt nga GPS-ja e integruar e antenës.

Drejtimi fizik i boshtit qendror është i saktë. Ai matet nga IMU (njësia e matjes inerciale) e antenës me një pasaktësi prej ~0.6°.

Grupi i satelitëve të dukshëm është i saktë. Këndet e shikimit të llogaritura nga pozicioni juaj drejt çdo sateliti janë gjeometrikisht të sakta, kështu që grafiku polar tregon saktë se cilët satelitë janë mbi kokë dhe ku ndodhen në qiell.

# Çfarë është nxjerrë

Sateliti i identifikuar është një hamëndje e arsyetuar. Sateliti më i afërt me qendrën e boshtit qendror është kandidati më i mirë gjeometrik, por antena mund të komunikojë me çdo satelit brenda rrezes së saj elektronike të drejtimit ±50°. Në çdo moment, dhjetëra satelitë mund të jenë brenda fushës së shikimit.

Ndërrimet e satelitëve janë gjeometri e vëzhguar, jo dorëzime të konfirmuara. Kur kandidati më i afërt ndryshon, kjo pasqyron zhvendosjen orbitale; një satelit tjetër bëhet gjeometrikisht më i afërt. Dorëzimet reale të antenës mund ose nuk mund të përputhen me këto ndryshime gjeometrike. Disa dorëzime reale do të jenë të padukshme për nxjerrjen (antena kalon te një satelit tjetër por më i afërti gjeometrik nuk ndryshon), dhe disa ndryshime të vëzhguara do të jenë thjesht zhvendosje orbitale (më i afërti gjeometrik ndryshoi por antena në fakt nuk kaloi).

Rezultatet e besueshmërisë janë gjeometrike, jo të bazuara në sinjal. Një përputhje me besueshmëri “Të lartë” do të thotë gjeometri e mirë, jo një lidhje e validuar. Pa qasje në drejtimin elektronik të rrezes ose ID-në e satelitit shërbyes, asnjë mjet i bazuar në firmware konsumator nuk mund të konfirmojë se cilin satelit antena po përdor në të vërtetë.

# Sinjalet që Hetuam

Gjatë zhvillimit, disa sinjale u vlerësuan për zbulimin e dorëzimeve. Të gjitha u testuan kundër harduerit real (rev3_proto2, firmware 2026.02.16.cr74084 dhe 2026.04.07.mr77639.1).

# Obstruction Map and Satellite Tracking

# Sfondi

Studimi SatInView nga Ahangarpour, Zhao, and Pan (ACM MobiCom '24 LEO-NET Workshop) tregoi se sateliti shërbyes mund të identifikohet duke rivendosur hartën e pengesave të antenës në kufijtë e dorëzimit 15-sekondësh, duke e sonduar atë në 1 Hz dhe duke XOR-uar kornizat fqinje për të nxjerrë trajektoren e satelitit ndërsa ai lëviz nëpër fushën e shikimit. Trajektorja e vëzhguar pastaj përputhet me pozicionet e satelitëve të përhapura me TLE për të arritur identifikim pothuajse të paqartë.

Gjatë zhvillimit fillestar të Shikuesit të Starlink, testuam hartën e pengesave pa kryer rivendosje. Në një antenë të papenguar, harta u duk statike, një maskë plotësisht e ngopur e qiellit të pastër pa variacion kuadër-pas-kuadri. Përfunduam se të dhënat nuk përmbanin informacion sinjali satelitor në kohë reale. Ky përfundim ishte i saktë për hartën e parivendosur, por i paplotë: harta u duk statike sepse çdo piksel që sateliti aktual mund të pikturonte ishte tashmë i ndezur nga kalimet e mëparshme të satelitëve. Pa pastruar fillimisht të dhënat e akumuluara, nuk kishte asgjë të re për XOR-in për të zbuluar.

# Gjetjet e përditësuara

Pas korrespondencës me ekipin kërkimor SatInView, testuam qasjen e plotë të bazuar në rivendosje në harduerin rev3_proto2 që ekzekuton firmware-in 2026.04.07.mr77639.1 (prill 2026). Rezultatet konfirmojnë se teknika funksionon në harduerin dhe firmware-in aktual:

• dish_clear_obstruction_map është e disponueshme dhe funksionale. Thirrja e saj pastron të dhënat e akumuluara SNR (377 piksele aktive u reduktuan në 1 në testim).
• Pas një rivendosjeje, harta rindërtohet me afërsisht një piksel të ri për sekondë ndërsa sateliti shërbyes lëviz nëpër fushën e shikimit.
• XOR-imi i kornizave fqinje në 1 Hz prodhon pika të pastra trajektoreje me një piksel me përhapje pothuajse zero.
• Koha e dorëzimit 15-sekondëshe (sekonda e 12-të, 27-të, 42-të dhe 57-të e çdo minute, të sinkronizuara globalisht) u konfirmua në harduerin tonë. Intervalet e njëpasnjëshme gjurmuan të njëjtin satelit vazhdimisht, me një kërcim të qartë trajektoreje kur ndodhi një dorëzim aktual.
• Harta raporton FRAME_EARTH në antena aktive stacionare, që do të thotë se rrjeta është e orientuar me pikselin qendror të sipërm që korrespondon me veriun e vërtetë. Antenat e lëvizshme ose joaktive mund të raportojnë FRAME_UT, ku pikseli qendror i poshtëm korrespondon me drejtimin e boshtit qendror.

# Kompromisi: pse Nexus nuk e rivendos hartën si parazgjedhje

Thirrja dish_clear_obstruction_map është shkatërruese, fshin profilin e akumuluar të pengesave të antenës. Për përdoruesit me instalime të penguara (pemë, ndërtesa ose struktura të tjera), këto të dhëna janë të vlefshme për diagnostikimin e problemeve të sinjalit dhe ndërtohen me kalimin e kohës nëpër shumë kalime satelitësh. Rivendosja e saj çdo 15 sekonda pengon antenën nga akumulimi i çdo të dhëne pengese, dhe aplikacioni mobil Starlink do të tregojë një hartë bosh ose të pjesshme.

Nexus aktualisht përdor nxjerrjen gjeometrike (drejtimi i boshtit qendror + përputhja e TLE) si metodën e saj të parazgjedhur të identifikimit të satelitit. Kjo qasje është jo-shkatërruese, nuk thërret asnjë pikë fundore shkrimi në antenë dhe nuk ka efekte anësore në të dhënat e pengesave të përdoruesit.

Po përdorim qasjen e bazuar në trajektore si një mjet kalibrimi për të vërtetuar dhe përmirësuar saktësinë e nxjerrjes sonë gjeometrike. Po vlerësojmë gjithashtu nëse të ofrojmë gjurmimin e trajektores si një mënyrë opsionale për përdoruesit e avancuar dhe studiuesit, me zbulim të qartë mbi kompromisin e rivendosjes së hartës.

# Çfarë Mund ta Ndryshojë Këtë

Përditësimet e ardhshme të firmware-it ose rishikimet e harduerit mund të ekspozojnë telemetri shtesë që do të përmirësonin saktësinë e nxjerrjes:

• seconds_to_first_nonempty_slot funksional: nëse kjo fushë plotësohet në firmware ose harduer më të ri, do të siguronte një sinjal kohor të besueshëm për çdo dorëzim.
• Këndet elektronike të drejtimit të rrezes: çdo ekspozim i drejtimit aktual të rrezes së antenës me fazë të drejtuar do të mundësonte identifikim të drejtpërdrejtë të satelitit.
• Autentifikim i lehtësuar në dish_get_context: nëse SpaceX do të riaktivizonte fushën initial_satellite_id, problemi do të zgjidhej plotësisht.
• Të dhëna sinjali në kohë reale jo-shkatërruese: nëse firmware-i i ardhshëm ekspozon informacion sinjali për satelit përmes një pike fundore të veçantë ose një varianti jo-shkatërrues të hartës së pengesave, qasja e përputhjes së trajektores mund të përdoret pa rivendosur të dhënat e pengesave të përdoruesit.
• Gjenerata të reja hardueri: SpaceX po vendos satelitë V3 dhe harduer të ri terminal. Firmware ose rishikime të ndryshme hardueri mund të plotësojnë fushat aktualisht joaktive ose të ekspozojnë telemetri të re.

# Punë Paraprake

Nexus përdor nxjerrjen gjeometrike (drejtimi i boshtit qendror + pozicionet e satelitëve të përhapura me TLE) për të vlerësuar se cili satelit po i shërben antenës. Kjo është një qasje heuristike, efektive dhe jo-shkatërruese, por e kufizuar në saktësi.

Për identifikim me saktësi më të lartë, teknika SatInView e zhvilluar nga Ahangarpour, Zhao, and Pan në University of Victoria (ACM MobiCom 2024, LEO-NET Workshop) arrin identifikim pothuajse të paqartë të satelitit duke korreluar trajektoret e hartës së pengesave me të dhënat TLE. Qasja e tyre kërkon rivendosjen e hartës së pengesave në kufijtë e dorëzimit, të cilën kemi konfirmuar se funksionon në harduerin dhe firmware-in aktual (shihni Obstruction Map and Satellite Tracking). Implementimi i tyre është i disponueshëm në github.com/aliahan/SatInView.

Po përdorim teknikën e tyre të bazuar në trajektore si një referencë për të kalibruar dhe përmirësuar saktësinë e nxjerrjes gjeometrike të përdorur në Shikuesin e Starlink.

# Të Dhënat Orbitale

Pozicionet e satelitëve burojnë nga pika fundore plotësuese GP e CelesTrak, e cila siguron efemeridë të kontribuara nga SpaceX të bashkuara me të dhënat standarde të katalogut të Skuadrës së 18-të të Mbrojtjes Hapësinore. Të dhënat ruhen lokalisht nga backend-i Rust dhe rifreskohen çdo 6 orë, me një rikthim në cache të vjetruar 48-orësh nëse CelesTrak nuk është i arritshëm. Shiriti i statusit tregon numrin aktual të satelitëve dhe moshën e të dhënave.

# Vendndodhja e Antenës

Shikuesi përdor koordinatat GPS nga pika fundore get_location e antenës kur është e disponueshme. Nëse të dhënat GPS nuk janë të arritshme, mund të futni manualisht gjerësinë dhe gjatësinë gjeografike në panelin e konfigurimit.