Starlink Viewer

# Descripción general

El Starlink Viewer muestra un globo 3D en vivo con todos los satélites Starlink en órbita animados en tiempo real, la ubicación de su antena y una conexión inferida con el satélite que más probablemente está sirviendo a su antena.

La herramienta ideal de monitoreo de Starlink le mostraría exactamente qué satélite está comunicándose con su antena en cualquier momento dado, cuándo realiza la transferencia a un nuevo satélite y la ruta de la señal desde su antena a través del satélite hasta la estación terrestre. Esto requeriría que la antena expusiera la identidad del satélite servidor y la dirección de apuntamiento electrónico del haz. SpaceX no expone ninguno de los dos, por lo que Nexus Telemetry infiere el satélite servidor a partir de los datos disponibles.

# Por qué es necesaria la inferencia

SpaceX bloquea los datos de identificación de satélites detrás de endpoints gRPC autenticados que son inaccesibles en el firmware de consumidor.

• dish_get_context contiene un campo initial_satellite_id, pero ha devuelto PermissionDenied en hardware de consumidor desde el firmware 9f4d05a4 (junio de 2021).
• transceiver_get_telemetry expone lmac_satellite_id y target_satellite_id, pero devuelve UNIMPLEMENTED en todas las antenas de consumidor.
• La autenticación PKI de desafío-respuesta con claves controladas por SpaceX significa que no existe ninguna solución alternativa de la comunidad.
• La dirección de apuntamiento electrónico del haz: que identificaría directamente al satélite servidor, no se expone a través de ningún endpoint.
• La antena de matriz en fase de la antena dirige su haz electrónicamente hasta ±50° desde el eje de mira (boresight), pero este ángulo de direccionamiento es completamente invisible para los consumidores externos de la API.

# Datos disponibles

# Medidos desde la antena

# Fuentes externas

# Qué no está disponible

# Cómo funciona la correspondencia

# Correspondencia de satélites

El visor realiza el siguiente cálculo a 1 Hz:

1. Posición del observador: las coordenadas GPS de la antena de get_location establecen dónde se encuentra usted en la Tierra.

2. Posiciones de los satélites: utilizando la propagación orbital SGP4 sobre datos TLE de CelesTrak, el visor calcula el azimut, la elevación y la distancia oblicua de cada satélite Starlink visto desde la ubicación de su antena.

3. Filtrado del campo de visión: solo se consideran los satélites por encima de 10° de elevación. La dirección física de boresight de la antena (de alignment_stats) define el centro del cono de campo de visión de ~100° de la matriz en fase.

4. Selección del candidato más cercano: el satélite con la menor distancia angular desde el centro del boresight físico se selecciona como el satélite servidor más probable.

# La cruceta de boresight

La cruceta en el gráfico polar del cielo representa la orientación física del cuerpo de la antena, no la dirección del haz electrónico. La antena de matriz en fase de Starlink es en gran medida estacionaria después de la alineación inicial; los valores de boresight cambian en fracciones de grado a lo largo de horas debido al viento o efectos térmicos. La antena no se mueve físicamente para rastrear satélites individuales.

El apuntamiento real del haz ocurre electrónicamente dentro de la matriz en fase a nivel RF, barriendo hasta ±50° desde el boresight físico para rastrear el satélite servidor. Esta dirección de haz electrónico no se expone a través de ningún endpoint de API de consumidor.

# Detección de cambio de satélite

Cuando el candidato de satélite más cercano cambia (un ID NORAD diferente se convierte en el geométricamente más cercano), esto se observa como un cambio de satélite inferido. Estos cambios se correlacionan con, pero no confirman, transferencias reales de la antena. Reflejan la mecánica orbital; a medida que los satélites pasan por encima a ~7,5 km/s, el más cercano al centro de boresight de la antena cambia naturalmente cada pocos minutos.

Las transferencias reales de satélites en Starlink están diseñadas para ser transparentes (make-before-break), sin producir discontinuidad medible en latencia o rendimiento que pueda usarse como señal de detección confiable en el firmware actual.

# Puntuación de confianza

La puntuación de confianza refleja la probabilidad geométrica de que el satélite emparejado sea el que realmente está sirviendo:

Estos umbrales están calibrados para el boresight físico (dirección del cuerpo de la antena), no para el haz electrónico. Debido a que la matriz en fase puede dirigir ±50° desde la cara de la antena, el satélite servidor estará típicamente a 10-40° del centro del boresight físico. Una correspondencia de confianza “Alta” significa que hay un único candidato geométrico fuerte; no significa que la identificación esté confirmada.

# Grado de precisión

# En qué puede confiar

Las posiciones de los satélites en el globo son precisas. Los datos TLE de CelesTrak son autoritativos (provenientes del US Space Force 18th Space Defence Squadron) y la propagación SGP4 es el método estándar utilizado por la comunidad de seguimiento espacial. La precisión posicional es típicamente de unos pocos kilómetros para TLE actualizados recientemente.

La ubicación de su antena es precisa. Proviene directamente del GPS integrado de la antena.

La dirección física de boresight es precisa. Se mide con la IMU (unidad de medición inercial) de la antena con una incertidumbre de ~0,6°.

El conjunto de satélites visibles es preciso. Los ángulos de observación calculados desde su posición a cada satélite son geométricamente precisos, por lo que el gráfico polar muestra correctamente qué satélites están sobre usted y dónde se encuentran en el cielo.

# Qué es inferido

El satélite identificado es una estimación fundamentada. El satélite más cercano al centro de boresight es el mejor candidato geométrico, pero la antena puede estar comunicándose con cualquier satélite dentro de su rango de direccionamiento electrónico de ±50°. En cualquier momento dado, docenas de satélites pueden estar dentro del campo de visión.

Los cambios de satélite son geometría observada, no transferencias confirmadas. Cuando el candidato más cercano cambia, esto refleja deriva orbital: un satélite diferente se convierte en el geométricamente más cercano. Las transferencias reales de la antena pueden o no coincidir con estos cambios geométricos. Algunas transferencias reales serán invisibles para la inferencia (la antena cambia a un satélite diferente pero el geométricamente más cercano no cambia), y algunos cambios observados serán pura deriva orbital (el geométricamente más cercano cambió pero la antena en realidad no cambió).

Las puntuaciones de confianza son geométricas, no basadas en señal. Una correspondencia de confianza “Alta” significa buena geometría, no una conexión validada. Sin acceso a la dirección del haz electrónico o al ID del satélite servidor, ninguna herramienta basada en firmware de consumidor puede confirmar qué satélite está usando realmente la antena.

# Señales que investigamos

Durante el desarrollo, se evaluaron varias señales para la detección de transferencias. Todas se probaron en hardware real (rev3_proto2, firmware 2026.02.16.cr74084 y 2026.04.07.mr77639.1).

# Obstruction Map and Satellite Tracking

# Antecedentes

El estudio SatInView de Ahangarpour, Zhao y Pan (ACM MobiCom '24 LEO-NET Workshop) demostró que el satélite servidor puede identificarse reiniciando el mapa de obstrucciones de la antena en los límites de transferencia de 15 segundos, consultándolo a 1 Hz y aplicando XOR a fotogramas adyacentes para extraer la trayectoria del satélite mientras se mueve por el campo de visión. La trayectoria observada se coteja entonces con las posiciones de satélite propagadas por TLE para lograr una identificación casi inequívoca.

Durante el desarrollo inicial del Starlink Viewer, probamos el mapa de obstrucciones sin realizar un reinicio. En una antena sin obstrucciones, el mapa parecía estático: una máscara de cielo despejado totalmente saturada sin variación entre fotogramas. Concluimos que los datos no contenían información de señal de satélite en tiempo real. Esa conclusión era correcta para el mapa sin reiniciar, pero incompleta: el mapa parecía estático porque cada píxel que el satélite actual podía pintar ya estaba iluminado por pasadas previas de satélites. Sin borrar primero los datos acumulados, no había nada nuevo que el XOR pudiera detectar.

# Hallazgos actualizados

Tras correspondencia con el equipo de investigación de SatInView, probamos el enfoque completo basado en reinicio en hardware rev3_proto2 con firmware 2026.04.07.mr77639.1 (abril de 2026). Los resultados confirman que la técnica funciona en el hardware y firmware actuales:

• dish_clear_obstruction_map está disponible y funcional. Su llamada borra los datos SNR acumulados (377 píxeles activos reducidos a 1 en las pruebas).
• Tras un reinicio, el mapa se reconstruye a aproximadamente un píxel nuevo por segundo a medida que el satélite servidor se mueve por el campo de visión.
• Aplicar XOR a fotogramas adyacentes a 1 Hz produce puntos de trayectoria limpios de un solo píxel con dispersión casi nula.
• La temporización de transferencia de 15 segundos (segundos 12, 27, 42 y 57 de cada minuto, sincronizados globalmente) se confirmó en nuestro hardware. Los intervalos consecutivos rastrearon el mismo satélite de forma continua, con un salto claro de trayectoria cuando ocurría una transferencia real.
• El mapa reporta FRAME_EARTH en antenas activas estacionarias, lo que significa que la cuadrícula está orientada con el píxel central superior correspondiendo al norte verdadero. Las antenas móviles o inactivas pueden reportar FRAME_UT, donde el píxel central inferior corresponde a la dirección de boresight.

# Compromiso: por qué Nexus Telemetry no reinicia el mapa por defecto

La llamada dish_clear_obstruction_map es destructiva: borra el perfil de obstrucciones acumulado por la antena. Para usuarios con instalaciones obstruidas (árboles, edificios u otras estructuras), estos datos son valiosos para diagnosticar problemas de señal y se construyen en el tiempo a lo largo de muchas pasadas de satélites. Reiniciarlo cada 15 segundos impide que la antena acumule cualquier dato de obstrucción, y la aplicación móvil de Starlink mostrará un mapa vacío o parcial.

Nexus Telemetry utiliza actualmente la inferencia geométrica (dirección de boresight + correspondencia TLE) como su método predeterminado de identificación de satélite. Este enfoque no es destructivo: no llama a ningún endpoint de escritura en la antena y no tiene efectos secundarios sobre los datos de obstrucción del usuario.

Estamos utilizando el enfoque basado en trayectoria como herramienta de calibración para validar y mejorar la precisión de nuestra inferencia geométrica. También estamos evaluando si ofrecer el seguimiento de trayectoria como un modo opcional para usuarios avanzados e investigadores, con divulgación clara sobre el compromiso del reinicio del mapa.

# Qué podría cambiar esto

Futuras actualizaciones de firmware o revisiones de hardware podrían exponer telemetría adicional que mejoraría la precisión de la inferencia:

• seconds_to_first_nonempty_slot funcional: si este campo se puebla en firmware o hardware más nuevo, proporcionaría una señal de temporizado confiable por transferencia.
• Ángulos de apuntamiento electrónico del haz: cualquier exposición de la dirección real del haz de la matriz en fase permitiría la identificación directa del satélite.
• Autenticación relajada en dish_get_context: si SpaceX reactivara el campo initial_satellite_id, el problema se resolvería por completo.
• Datos de señal en tiempo real no destructivos: si un firmware futuro expone información de señal por satélite a través de un endpoint separado o una variante no destructiva del mapa de obstrucciones, el enfoque de correspondencia de trayectorias podría usarse sin reiniciar los datos de obstrucción del usuario.
• Nuevas generaciones de hardware: SpaceX está desplegando satélites V3 y nuevo hardware de antena. Diferentes revisiones de firmware o hardware pueden poblar campos actualmente inactivos o exponer nueva telemetría.

# Trabajo previo

Nexus Telemetry utiliza inferencia geométrica (dirección de boresight + posiciones de satélites propagadas por TLE) para estimar qué satélite está sirviendo a la antena. Se trata de un enfoque heurístico: efectivo y no destructivo, pero limitado en precisión.

Para una identificación de mayor precisión, la técnica SatInView desarrollada por Ahangarpour, Zhao y Pan en la University of Victoria (ACM MobiCom 2024, LEO-NET Workshop) logra una identificación de satélite casi inequívoca al correlacionar las trayectorias del mapa de obstrucciones con datos TLE. Su enfoque requiere reiniciar el mapa de obstrucciones en los límites de transferencia, lo cual hemos confirmado que funciona en el hardware y firmware actuales (vea Obstruction Map and Satellite Tracking). Su implementación está disponible en github.com/aliahan/SatInView.

Estamos utilizando su técnica basada en trayectoria como referencia para calibrar y mejorar la precisión de la inferencia geométrica usada en el Starlink Viewer.

# El globo

# Bandas orbitales

Los satélites se agrupan por inclinación orbital, leída de los elementos orbitales de cada satélite. Cada banda contiene todas las capas de Starlink cercanas a su inclinación.

Las capas de primera generación de Starlink están numeradas en la orden de la FCC de 2021 (FCC 21-48). Sus capas de segunda generación no están numeradas (FCC 22-91, DA 26-36), por lo que cada banda recibe el nombre de su inclinación. El botón de cada banda muestra su número de satélites catalogados y activa y desactiva la banda. Una banda sin satélites catalogados se oculta.

# Nuevos lanzamientos

Nuevos lanzamientos muestra los satélites que aún no figuran en el catálogo público, etiquetados como [NEW]. Sus posiciones proceden de las efemérides propias de SpaceX en los datos suplementarios de CelesTrak. Un satélite nuevo lleva un número de catálogo temporal de 799.500.000 o superior, no se cuenta en ninguna banda y se incorpora a su banda cuando se cataloga.

# Seguimiento de un lanzamiento

Al seleccionar Nuevos lanzamientos, la vista se desplaza al lanzamiento más reciente que aún tiene números de catálogo temporales y sigue su tren. La leyenda muestra la designación del lanzamiento, el número de satélites, su inclinación media y su altitud actual. Siguiente lanzamiento pasa al siguiente tren cuando hay más de un lanzamiento nuevo. Durante el seguimiento, el desplazamiento aplica zoom y la rotación queda bloqueada. Dejar de seguir, Esc o Centrar en la antena finaliza el seguimiento. Si no hay ningún lanzamiento nuevo en los datos, la leyenda indica No hay lanzamientos nuevos en los datos actuales.

# Modo difuminado

Modo difuminado oculta la antena en el globo: su marcador, su etiqueta y la línea del haz. Las coordenadas de la antena en el panel se difuminan.

# Datos orbitales

Las posiciones de los satélites provienen del endpoint GP suplementario de CelesTrak, que proporciona efemérides contribuidas por SpaceX fusionadas con datos de catálogo estándar del 18th Space Defence Squadron. Los datos se almacenan en caché localmente por el backend de Rust y se actualizan cada 6 horas, con un respaldo de caché obsoleto de 48 horas si CelesTrak no está accesible. La barra de estado muestra el recuento de satélites, el número de lanzamientos nuevos y la antigüedad de los datos.

# Ubicación de la antena

El visor utiliza coordenadas GPS del endpoint get_location de la antena cuando están disponibles. Si los datos GPS no son accesibles, puede ingresar manualmente su latitud y longitud en el panel de configuración.