Identificazione satelliti Starlink attraverso l'effetto Doppler

Recent techniques have made it possible to acquire Doppler measurements from Starlink satellite signals of opportunity to estimate the position of a terrestrial receiver. However, this approach requires an exact association between each measurement and the specific satellite that generated it. This study evaluates the feasibility of an automatic association process, analyzing both point-wise and cluster-based methodologies. The results indicate that the analyzed automatic techniques do not guarantee robust positioning: the high density of the Starlink constellation generates very similar Doppler curves, introducing ambiguities that cannot be resolved algorithmically. Nevertheless, by establishing the ground truth of the associations, the method proves effective, enabling the receiver's position to be calculated with a constant error of approximately 1,300 meters, even at large distances and across all directions.

Recenti tecniche consentono di acquisire le misure Doppler dei segnali di opportunità emessi dai satelliti Starlink per stimare la posizione di un ricevitore terrestre. Tale approccio richiede tuttavia l'esatta associazione tra ogni misurazione e il satellite che l'ha generata. Questo studio valuta la fattibilità di un'associazione automatica analizzando metodologie sia a singoli punti sia a cluster. I risultati indicano che le tecniche automatiche analizzate non garantiscono un posizionamento robusto: l'elevata densità della costellazione Starlink genera curve Doppler estremamente simili, introducendo ambiguità non risolvibili algoritmicamente. Tuttavia, definendo la ground truth delle associazioni, il metodo si dimostra efficace, consentendo di calcolare la posizione del ricevitore con un errore costante di circa 1300 metri, anche a grandi distanze e in tutte le direzioni.