Starlink. как устроена система глобального спутникового интернета

Мнение эксперта

Задавать вопросы некому. Starlink не предоставляет никаких способов публичной коммуникации: вы не можете позвонить в техподдержку, отправить им электронное письмо или даже написать сообщение на их сайте, если вы не являетесь активным подписчиком. Деньги вперед. Но даже когда вы покупаете услугу, официальное общение происходит только через онлайн-систему поддержки, причем с очень медленным откликом.
Погодная чувствительность и ненадежность. Starlink — это спутниковый интернет, поэтому на него может влиять погода: сильный дождь, снег и гололед могут прерывать сигнал на несколько минут. В сильный ливень или снег вы можете потерять интернет на несколько часов. Иногда в сети Starlink возникают не зависящие от погоды проблемы, которые приводят к простоям. Эти сбои не являются общими, но случаются периодически. Спутниковый интернет в целом не такой надежный как оптоволокно.
Ограниченная доступность. Если компания не запустила спутник над вашим регионом, то «кіна не буде». Хотя сейчас это мало касается Украины. Как и проблема с перегрузкой сети в часы пик: даже среди айтишников с высокими (по меркам Украины) зарплатами Starlink есть только у каждого десятого (по данным наших опросов). А про проблему с высокой ценой вы уже и сами догадались.
Сложная установка своими руками. Когда вы заказываете Starlink, вы несете 100% ответственности за правильную установку. Если не можете найти установщика спутникового оборудования, это придется делать самостоятельно. А для обычного человека, который обычно не держит в руках ничего тяжелее компьютерной мыши, установка спутниковой антенны на крышу — сложная задача.
Сложность Starlink заключается в том, что ему нужен очень широкий и четкий обзор неба, а деревья и другие препятствия могут вызвать проблемы с производительностью. В приложении Starlink есть инструмент проверки препятствий, но он вам не поможет, если хотите поставить спутник на хижину в лесу. Потому перед покупкой убедитесь, подходят ли условия возле вашего дома для Starlink.

Будущее системы и ее конкуренты

Две тысячи уже запущенных спутников Starlink кажутся гигантской цифрой. Но это лишь на первый взгляд. В рамках первой фазы SpaceX планирует развернуть группировку из 4408 аппаратов. Второй этап развития системы предполагает создание еще одного созвездия из 7518 аппаратов, которые будут размещены на орбитах высотой 330—350 км. Эти спутники будут работать в V-диапазоне.

Но планы SpaceX простираются намного дальше. В перспективе компания планирует увеличить количество активных спутников до 42 тысяч. Это гигантская цифра. Но, учитывая успехи SpaceX в удешевление стоимости запусков и серийного производства аппаратов, она уже не выглядит такой невероятной, как всего несколько лет назад.

На данный момент основным конкурентом Starlink является система OneWeb. Однако ее характеристики заметно скромнее. В развернутом виде она будет состоять из 648 аппаратов. Компания успела запустить 428 спутников до разрыва сотрудничества с «Роскосмосом». По иронии судьбы, в итоге именно SpaceX согласилась помочь конкуренту, взяв на себя довывод некоторых спутников системы (другая часть будет запущена Индией). Однако точные сроки их развертывания пока что неизвестны.

В теории, более опасным конкурентом Starlink может стать разрабатываемая Amazon система Kuiper. В ее рамках планируется создать группировку из 3226 аппаратов. Недавно Amazon заключила «сделку века», заказав 83 ракеты у пусковых операторов ULA, Arianespace и Blue Origin. В то же время, поскольку для вывода Kuiper будут использоваться носители, которые пока что не введены в эксплуатацию, у SpaceX будет еще как минимум несколько лет форы.

Можно упомянуть и про проект, разрабатываемый китайской компанией GalaxySpace. В его рамках планируется создать группировку из 12 992 спутников. Но, учитывая политические реалии, его коммерческие перспективы на Западе вызывают большие сомнения. Куда вероятнее, что эта система в итоге станет частью «великого китайского файервола».

Таким образом, прямо сейчас у Starlink нет особых конкурентов, способных угрожать ее позициям. Безусловно, поскольку это первый в истории подобный проект, в некоторых аспектах проектировщикам системы приходится действовать методом проб и ошибок, что затягивает ее создание. Не стоит забывать и про сохраняющиеся значительные технологические и финансовые риски, которые все еще могут обрушить систему. В конце концов Starlink может банально не окупиться из-за недостаточного количества пользователей.

Но все же, учитывая успехи в развертывании системы и настойчивость SpaceX, что-то подсказывает, что достаточно скоро Starlink начнет восприниматься обывателями как что-то довольно обыденное, вроде той же системы GPS, которая в свое время казалась такой же фантастикой, как и глобальный спутниковый интернет.

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine

Появилась возможность подать заявку на подключение к Starlink из Украины

В феврале года SpaceX открыла подписку на подключение к Старлинк для населения Украины и ряда других стран. Напомним, что ранее она была доступна только жителям Великобритании и Северной Америки. В заявке пользователю необходимо указать точные координаты места, в котором будет установлен терминал.

Однако, как отмечают украинцы, которые уже попробовали оформить заявку, заявленная возможность пока является номинальной, так как все, что они получили в ответ – «Starlink ожидает появление покрытия в вашем регионе в 2023 году». Как сообщается, задержки с подключением связаны с необходимостью получения одобрения регулирующих органов.

Где используют, в каких странах уже есть

По состоянию на начала 2022 года компания SpaceX запустила на орбиту Земли 1740 спутников. Всего же в рамках миссии планируется доставить в космос и подключить к общей системе 12 000 спутников Старлинк, что обойдется Илону Маску примерно в 10 миллиардов долларов.

Каждый спутник весит 260 килограмм. Он состоит из четырех антенн с фазированными решетками, нескольких ионных двигателей на криптоне, плоских панелей, обеспечивающих его максимально компактное размещение на ракете Falcon 9. В грузовом отсеке ракеты одновременно можно разместить до 60 подобных аппаратов. В зарядке они не нуждаются, так как их питание осуществляется с помощью собственных солнечных батарей.

Срок эксплуатации одного спутника составляет 5 лет. По истечению этого времени они должны самостоятельно сойти с орбиты. По заявлениям Маска, один спутниковый аппарат способен одновременно обеспечивать интернетом до 1100 пользователей, которые активно скачивают файлы, загружают фото в облако, смотрят видео с разрешением 4К.

В настоящее время спутниковая связь от Старлинк доступна в 29 странах мира. В ближайшие несколько лет SpaceX планирует расширять количество пользователей, для чего в Техасе ею будет построен завод по производству комплектов для подключения к Starlink. Кроме того, компания подала заявку для получения разрешения на обеспечение доступа к спутниковому интернету движущихся объектов: самолетов, морских судов, поездов и другого транспорта.

По мнению СМИ, телеком-система Starlink необходим Маску для получения прибыли, которую бизнесмен намерен направить на реализацию еще более смелых и невероятных проектов, одним из которых являются перелеты и колонизация красной планеты. Известно, что в среднем информационно-телекоммуникационная индустрия приносит свыше 1 триллиона долларов годовой прибыли. Если Старлинку удастся получить хотя бы 3% от этого рынка, это значит, что ее ежегодная прибыль составит 5 миллиардов долларов.

Более того, имеется информация о том, что американский Пентагон рассчитывает использовать спутники Маска для передачи «некоторого объема данных» для более точного наведения крылатых ракет на цели. Согласилось на это или нет руководство SpaceX неизвестно, так как с самого начала компания заявляла, что не рассматривает в числе пользователей своей системы государственные и частные корпорации. Основными потребителями продукта должны стать самые обычные люди.

Система работы Starlink

Итак, что же такое Starlink? Для обычных пользователей – это инновационная технология, обеспечивающая высокоскоростной доступ к интернету с помощью спутниковых тарелок, размещенных на земле и соответственно спутников, на околоземной орбите. Маск называет свою систему «включил и работай». После заключения договора на услуги связи, пользователь получает полностью готовый к использованию набор инструментов. Особых сложностей с инсталляцией нет – большинство просто ставят тарелку на крышу своего дома или даже на газон во дворе и направляют ее в сторону неба. Она сама знает, куда и в какой момент времени «ей смотреть» и поворачиваться, чтобы найти нужные спутники.

Вот только имеются здесь и свои минусы. Так, например, в плане ремонтопригодности Starlink можно сравнивать с Apple. В частности девайсы не подлежат ремонту. Только замене. Даже, если белки перегрызли кабель или же вы сами случайно порвали его, наехав газонокосилкой, будьте готовы к тому, что придется покупать новую тарелку, так как по каким-то причинам кабель здесь несъемный.

В среднем покупка одной тарелки обойдется в 500 долларов. Примечательно, что по имеющейся информации, компания продает их себе в убыток, так как, по словам президента Starlink Гвинн Шотвелл, себестоимость одной тарелки составляет 1300 долларов. Судя по всему, в данный момент все убытки компании покрывает Федеральной комиссии по связи США, которая выделила на развитие технологии свыше 900 миллионов долларов.

Как и когда придумали: история создания

С самого начала Маск позиционирует Starlink, как революционную технологию, способную обеспечить каждого жителя земли свободным доступом к высокоскоростному интернету. При этом тактично замалчивается, что подобные проекты существовали и ранее. Так, в начале 90-х годов прошлого столетия сразу несколько крупных государственных предприятий в экономически развитых мировых державах предприняли попытку создать собственные «созвездия» из несколько сотен спутников. В число таких компаний, например, вошла Teledesic, главным инвестором которой был Билл Гейтс.

Однако, к началу нулевых годов все эти проекты либо обанкротились, либо признали, свои планы бесперспективными и поспешили переключиться на решение других задач. Многие эксперты отмечали, что расходы на запуск спутникового интернета оказались слишком дороги, тогда как конечный проект пользовался популярностью лишь среди рабочих нефтяных вышек и моряков, выходящих на промысел на рыбацких шхунах. Справедливости ради стоит отметить, что два предприятия Iridium и Globalstar сумели «дожить» до наших дней, но для этого им пришлось значительно сократить количество своих спутников и заключить контракты на поставки услуг связи с крупными трейдерами и аварийно-спасательными службами. Но как показывают данные статистики, обе компании и в наши дни в основном работают в убыток. Так предприятие Iridium, созданная в 1997 году Motorola, несмотря на наличие в активе орбитального созвездия из 66 активных спутников, ежегодно теряет до 60 миллионов долларов.

Разработкой проекта Starlink занимается космическая компания SpaceX. Конечной целью идеи американский миллиардер видит создание глобальной спутниковой системы, которая смогла бы обеспечивать высокоскоростной широкополосный доступ к интернету в тех точках планеты, где Сеть ненадежная, слишком дорогая или ее вовсе нет.

Спустя три года с начала работы над проектом, в феврале 2018 года, на земную орбиту были запущены первые прототипы спутников Старлинк, который сумели передать тестовые сигналы на мобильные и компьютерные устройства исследователей. Следующая группа, состоящая сразу из 60 спутников, была доставлена в космос, в мае 2019 года. Осенью 2020 года работа над спутниковой системой вышла на новый уровень – разработчики объявили о ее публичном тестировании 10 000 пользователями из шести стран мира.

За двенадцать месяцев 2020 года SpaceX выполнила 26 успешных запусков собственной ракеты – носителя Falcon 9, последовательно расширяя спутниковую сеть. С осени 2021 года на орбиту начали выводиться обновленные спутники, оснащенные инновационной лазерной связью, что позволило значительно увеличить скорость передачи данных.

Несмотря на тот факт, что официально Starlink все еще находится на этапе бета-тестирования, многие пользователи отмечают высокую скорость соединения, минимальное количество ошибок и сбоев в сети. Так, например, в декабре 2021 году житель Великобритании опубликовал в сети скриншот, на котором видно, что скорость Старлинк находится на уровне 400 Мбит в секунду.

Симулятор пропускной способности

▍ Настройки симуляции

Capacity simulation

Draw spot beam links: показывает тонкую зелёную линию между каждым спутником и основными покрываемыми им ячейками. При использовании TDM эта опция покажет столько лучей, сколько будет выделено TDM, например, при 10% каждый спутник проецирует 480 линий.
Simulation mode: приоритет “nadir” приведёт к выделению ресурсов ячейкам, расположенным ближе к точке под спутником, а приоритет “max slant” – ячейкам, находящимся на краю зоны его охвата.
Beam spread: по какому числу ячеек можно распределить луч в диапазоне его FOR. Неограниченное значение приведёт к распределению луча по всем ячейкам, находящимся в зоне FOR.
Provisioned rate per UT: эта опция устанавливает CIR, которая, в свою очередь, используется для вычисления количества доступных для обслуживания UT.
Available 250 MHz channels: эта функция ещё не была реализована и на симулятор не влияет.
TDM allocation per cell: сколько раз делить каждый луч по времени. При установке 50% деление составит 50/50.
Beams per cell: максимальное число лучей, выделенных на ячейку. Симулятор попытается достичь этого значения, но когда пропускная способность спутников будет исчерпана, ячейки начнут получать меньшее число лучей, что отразиться на конечном результате.
Cell population range: можно установить между “no people” и “unlimited”, чтобы ограничить количество используемых в симуляции ячеек.

FAQ

Наиболее часто задаваемые вопросы, касающиеся Starlink.

Первое, что волнует многих – можно ли подключиться к Starlink? — Так можно. Государственная служба специальной связи Украины сообщила, что гражданское население и бизнес могут пользоваться терминалами Starlink. Отмечу, что в Украине уже зарегистрирована компания Starlink Ukraine, которая является официальным представительством SpaceX. И в начале июня она получила лицензию оператора;
Starlink можно сломать? – Физически повредить Starlink, конечно, можно. В то же время, специалисты считают, что спутниковую связь фактически невозможно сломать, отключить, заблокировать или перехватить;
Как государство использует Starlink? – Государство распределяет терминалы Starlink между сферами, работающими в условиях, где отсутствует связь или есть дополнительные потребности. Оборудование получили военные, медики, волонтеры, органы критической инфраструктуры и крупные IT компании;
Могут ли российские войска перехватить сигнал Starlink? – Специалисты утверждают, что нет таких технологий, которые позволили бы врагу перехватить канал и снять информацию.

Starlink, как и хоть какой продукт, имеет свои плюсы и минусы. О преимуществах сервиса описано достаточно много, и теперь несколько слов о его недостатках. Как упоминалось ранее, Starlink имеет достаточно высокую скорость интернета, однако с пингом не все так хорошо. Он составляет около 20-70 миллисекунд, что гораздо меньше, чем у конкурентов, хотя и в десятки раз больше, чем у операторов кабельного интернета. Так что вряд ли у вас получится комфортно поиграть в онлайн игры.

Как и в случае с любым сервисом спутникового интернета, стабильность работы Starlink зависит от погодных условий. И хотя пользователи отмечают сильный сигнал Starlink даже во время сильного дождя, погода всегда имеет свое влияние.

Еще один нюанс, на который нужно обратить внимание, это медленнее работа Starlink в больших городах. Чем больше пользователей вокруг, тем меньше скорость интернета. Кроме того, могут возникнуть проблемы с поиском локации — в городах много инфраструктуры и высоких зданий, которые могут мешать. Ну и конечно, чтобы пользоваться Starlink вам обязательно понадобится не дешевое оборудование. И даже, учитывая обновление, позволяющее использовать Starlink во время движения, назвать такое решение портативным можно только условно

Ну и конечно, чтобы пользоваться Starlink вам обязательно понадобится не дешевое оборудование. И даже, учитывая обновление, позволяющее использовать Starlink во время движения, назвать такое решение портативным можно только условно.

Инструкция

С трудностями в монтаже и настройке сталкивался небольшой процент пользователей, но все же опубликуем инструкцию из блога Ноя, чтобы вы заранее имели представление, как работает оборудование и где его нужно ставить. Как отметил автор, ожидание доставки тарелки Starlink — это, безусловно, самая сложная часть. Вот пошаговые действия:

Скачать приложение в магазине. Приложение полезно для первоначальной настройки параметров, устранения неполадок после запуска и дальнейшего управления оборудованием.
Проверьте наличие препятствий. У жителей северного полушария тарелка смотрит немного на север — найдите место, чтобы она имела угол обзора неба около 100 градусов, без высоких зданий и деревьев. Запустите в приложении проверку наличия препятствий — после сканирования ИИ ответит, подходит место или нет. Нет — ищите дальше (максимум 45 метров от дома).

Схема от SpaceX

Распакуйте комплект Starlink. Проверьте наличие всех комплектующих: должна быть тарелка/антенна, монтажная база, длинный кабель, беспроводной маршрутизатор и шнур питания к нему.
Соберите и установите тарелку. Сначала подключите 22-метровый кабель питания к тарелке (соединение находится в нижней части мачты). На кабеле есть две разные стороны: один разъем прямой, другой коленчатый — подключается к тарелке прямой. Затем вставьте мачту в монтажное основание так, чтобы два пружинных язычка зафиксировались на месте.

Монтажное основание является универсальным, может использоваться для постоянного места, временного или переносной установки (трейлер, вагон поезда и т.д.). Если вы планируете монтировать тарелку на крыше дома, лучше предварительно протестировать ее работу на базе, входящей в комплект. Запустилась и двигается? Время крепить ее на место монтажа (убедитесь, что тарелка может свободно вращаться).

Касательно креплений, Starlink предлагает несколько монтажных аксессуаров, но можно использовать неоригинальные из ближайшего строительного магазина.

Подключите к сети. Другой конец 22-метрового кабеля нужно проложить внутри дома, обратно к роутеру, который идет в комплекте. Угловой разъем вставляется в нижнюю часть маршрутизатора. Для стационарной установки придется просверлить отверстие в стене под кабель, но в целях временного тестирования можно просто запустить его через открытое окно, дверь и т. д.

Последний шаг — подключите маршрутизатор к розетке/источнику питания. Как только вы подключите роутер, тарелка включится и автоматически начнет процесс поиска спутников.

Нет необходимости вручную ее перемещать, наводить или выравнивать тарелку.

Подключитесь к Starlink. Когда роутер включится, он начнет процесс инициализации, который может занять несколько минут. Затем откройте настройки Wi-Fi на смартфоне — вы должны увидеть новую беспроводную сеть под названием STINKY. Подключитесь к ней, затем настройте новое сетевое имя и пароль. Вернитесь в настройки Wi-Fi и подключитесь к новой сети Starlink со своим паролем.

Используйте приложение для управления Starlink. Войдите в систему, используя свою учетную запись, на главном экране вы увидите статус вашего Starlink. Если вы все установили и подключили правильно, ваш статус будет «online».
Если «offline» или «searching», подождите еще немного: поиск спутников может занять некоторое время. Не помогло? Проверьте оба кабельных соединения. Снова не помогло? Обратитесь в официальную поддержку через приложение или сайт — если популярные ответы не подходят, прокрутите вниз страницу и нажмите значок «палец вниз», где написано «Это ответило на ваш вопрос?». Вы будете перенаправлены на страницу контактов. Другой вариант — фан-сообщества Starlink и тематические сабреддиты.

Видео: Subaru StarLink Infotainment Review — In 4K (Декабрь 2022)

Хотя они придают головному устройству изящный вид, ими может быть сложнее пользоваться во время вождения, поскольку ими нелегко управлять на ощупь по сравнению с физическими кнопками. Элементы управления с сенсорным экраном также имели изначально сбивающую с толку избыточность. Например, кнопка «Домой» отображает шесть значков, и три из них — «Карта», «Приложения» и «Информация», к которым также можно напрямую получить доступ с помощью соответствующих физических элементов управления. Кроме того, информация также отображается на вкладке «Настройки» на главном экране. Но после использования экрана в течение нескольких дней я обнаружил, что это совпадение пригодилось.

Изменение порядка значков и управление пальцами

Как упоминалось в полном обзоре 2015 Outback 2.5i Limited, информационно-развлекательная система Starlink также имеет лишние функции, которые требуют нескольких меню. Но вместо того, чтобы драйверы рылись в этих слоях, чтобы найти нужные функции, интерфейс мультитач 2015 Outback 2.5i Limited имеет функцию переупорядочения, которая позволяет перенастраивать значки на экране, как на портативном устройстве, таком как смартфон или планшет.

Например: если вы никогда не настраиваетесь на AM-радио, но всегда слушаете Pandora, вы можете переместить значок AM, чтобы он оказался на второй странице экрана аудиоисточника, и переместить Pandora в начало строки или в любое другое место. И то же самое можно сделать с помощью обширного меню «Информация», чтобы вы могли легко использовать часто используемые функции.

Интерфейс мультитач также имитирует портативные устройства, так как использует функции управления жестами для функций навигации. Карту можно увеличивать и уменьшать масштаб с помощью привычного и удобного жеста масштабирования, или перемещать ее, проводя пальцем. И хотя другие автомобильные навигационные системы с сенсорным экраном имеют значки «плюс» и «минус» для увеличения и уменьшения масштаба и позволяют перемещать палец по экрану для перемещения по карте, они обычно отстают. Мультитач интерфейс Subaru реагировал быстро, как портативное навигационное устройство текущего поколения, а также позволяет вращать карту в любом направлении, поворачивая ее движениями пальцев.

Выводы

Этот метод управления, заимствованный из портативных компьютеров, не только делает интерфейс мультитач интуитивно понятным в использовании, но и выделяется среди конкурентов. Хотя у Toyota есть версия переупорядочения иконок с сенсорным экраном, она работает только для аудио функций. Система Cadillac CUE позволяет перенастроить значки на экране, а также масштабировать карту навигации. Но интерфейс мультитач в Outback 2.5i Limited имеет больше средств управления жестами и стоит намного дешевле.

Хотя мы не большие поклонники емкостных сенсорных кнопок на интерфейсе Starlink Outback 2.5i Limited 2015 года, они представляют собой небольшую шутку с интерфейсом, который, как нам показалось, позволяет легко управлять невероятным количеством информационно-развлекательных функций автомобиля. И хотя в прошлом Subaru был в центре внимания, когда речь шла о технологии in-dash, интерфейс с несколькими касаниями и контролируемые им функции ставят Editor’s Choice 2015 Outback 2.5i Limited далеко впереди конкурентов.

Перспективы

Работа над подобными проектами сопряжена с рядом трудностей, с некоторыми из которых уже сталкивался Starlink.

Погодные условия. Первые пользователи в США сообщали о сбоях и задержках в работе интернета из-за перегрева оборудования в жаркую погоду.
Высокая стоимость проекта. По словам аналитиков, Starlink потребуется несколько млн подписчиков, платящих ежемесячно около $99, чтобы окупить инвестиции в размере $5 млрд за год. Пока компании рассчитывают на помощь государства. Власти США выделили субсидии в размере $900 млн, чтобы помочь в ее миссии по обеспечению интернета в сельских районах.
Цена для пользователей. Эта проблема вытекает их предыдущей: $99 для многих слишком высокая цена, особенно если добавить к ежемесячным выплатам расходы на оборудование и установку.