Starlink가 GPS 스타일 치트 코드를 차단합니다. 연구원들은 여전히 이를 해제할 수 있을지도 모릅니다.

Source: Ars Technica

Background

2021년, 오하이오 주립대학(Ohio State University) 자동 시스템 인식·지능·항법(ASPIN) 연구소 소장인 Zak Kassas 교수팀은 6개의 Starlink 위성에서 전자적으로 신호를 도청해 지구상의 위치를 8 미터 이내의 정확도로 pinpoint 할 수 있음을 보여주었습니다—단, 즉시 결과를 제공하는 것이 아니라 13분간 추적해야 했습니다.

Challenges

Starlink는 기본 위성 인터넷 서비스를 지속적으로 최적화하기 위해 빔을 켜고 끄거나, 빠르게 이동하는 위성이 여러 사용자와 통신하면서 빔을 전환합니다. 이로 인해 연구원들이 위치 데이터를 계산하는 데 의존하는 신호‑시간 추정치에 예측할 수 없는 급격한 변동이 발생합니다.

Methodology

이러한 문제를 해결하기 위해 Kassas와 그의 동료들은:

• 위성의 움직임에 상대적인 수신기에서 발생하는 신호‑주파수 변화의 도플러 측정을 사용합니다.
• 소프트웨어 알고리즘을 적용해 시간 오류를 보정합니다.
• 한 번에 하나 또는 두 개의 위성과 통신할 수 있는 위상 배열 안테나와, 거의 열 개의 위성으로부터 동시에 신호를 포착할 수 있는 저이득 전방향 안테나를 결합해 배치합니다.

2025년까지 연구팀은 평균 3개의 Starlink 위성 신호를 활용하면 20 초 만에 2 미터 이내의 정확도로 위치 결과를 제공할 수 있음을 입증했습니다.

Broader Applicability

도청 전략은 Starlink에만 국한되지 않습니다. 팀은 Orbcomm, Iridium, OneWeb, NOAA, 그리고 전용 PNT 별자리인 Xona의 신호도 활용했습니다. Kassas는 “나는 Starlink에만 얽매인 것이 아니라, 모든 위성이 좋다”고 말했습니다.

대체 항법 솔루션은 지상 차량, 고고도 풍선, 드론을 대상으로 시연되었습니다. 최근 실험에서는 Starlink와 OneWeb 위성 신호를 동시에 활용하면 그린란드 서해안의 선박 항법 정확도를 향상시킬 수 있음을 보여주었으며, 이는 이 기술이 지구 어디서든 적용될 수 있음을 시사합니다.

Implications

이 모든 결과는 새로운 GPS 대안이 예상보다 빨리 등장할 수 있음을 암시합니다. 그 출처가 Starlink 자체이든 제3자이든 말이죠. Kassas와 그의 팀은 이미 여러 조직에 기술 라이선스를 제공하고 있습니다. Kassas는 Ars와의 인터뷰에서 “GPS나 GNSS가 없을 때 사람들은 갈증을 느끼고 고통받으며, 이런 솔루션을 원한다”고 말했습니다.