Il sistema di comunicazioni satellitari Starlink è proprietario e il formato di trasmissione (struttura dei dati, modulazione, codifica, ecc.) non è pubblicamente disponibile. Nel nostro laboratorio stiamo lavorando a un progetto che mira a utilizzare i segnali dei satelliti Starlink per migliorare la stima della posizione del ricevitore in situazioni in cui non sono visibili sufficienti satelliti GPS. Considerato l'elevato numero di satelliti Starlink, è possibile che questi siano più visibili nonostante un ambiente difficile (ad esempio in mezzo alle case o ai grattacieli di una città). Tuttavia, per poter sfruttare i satelliti Starlink per il posizionamento, è necessario identificare il satellite da cui proviene il segnale ricevuto, in modo da poter ricostruire la posizione del satellite e, di conseguenza, determinare la posizione del ricevitore.

Attualmente, siamo in grado di distinguere i segnali provenienti da satelliti diversi e possiamo anche misurare lo spostamento Doppler del segnale ricevuto, legato alla velocità relativa tra il satellite e il ricevitore a terra. Da questa stima, effettuata più volte nel tempo, miriamo a identificare il satellite. Nella figura riportata sopra si può vedere un esempio delle informazioni a nostra disposizione. Il grafico mostra il valore del Doppler shift (asse y) per diversi segnali ricevuti (ogni pallino) in funzione del tempo (asse x): a ogni pallino corrisponde un pacchetto ricevuto da un satellite da identificare. Le linee continue colorate rappresentano gli andamenti del Doppler shift che ci aspettiamo per tutti i satelliti Starlink visibili (una linea per ogni satellite). Assegnando quindi ogni pallino a una linea, possiamo determinare da quale satellite è partito ciascun pacchetto. Una volta fatto ciò, possiamo utilizzare le caratteristiche del pacchetto, sapendo la posizione del satellite che lo ha trasmesso, per migliorare la posizione.

L'obiettivo della tesi è trovare un algoritmo che assegni i pallini alle linee minimizzando l'errore di assegnazione. Inizialmente, si approfondiranno le informazioni a disposizione (per ogni pallino, oltre al Doppler shift, si conosce anche la potenza ricevuta) e poi si studieranno tecniche della letteratura che hanno affrontato problemi simili, per infine elaborare una soluzione specifica. Successivamente, verranno effettuate delle simulazioni al computer su dati reali raccolti dal nostro laboratorio per verificare la validità della soluzione trovata.