从“业余”到专业——小型卫星的频率使用
浏览:3054 发布日期:2016-05-04

作者:李辉

(北京羽寻科技有限公司)

温馨提示:以下内容为文章梗概,如需阅读全文,欢迎订阅本刊(订购方式参见文末^_^)


1
术语约定

以大小为卫星分类是近年来随着卫星小型化逐步出现的,至今尚无统一的国际标准为其定义。目前,国际社会中有三家机构公布的小卫星分类标准最具有代表性,分别是英国萨瑞大学、日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)和美国航空航天局(NASA)。三者均依据小卫星的质量级别进行分类,但在具体参数上各有不同。

此外,国际电信联盟(ITU,以下简称国际电联)的ITU-R WP7B在针对小型卫星频率使用问题的研究中提出了其对小型卫星的分类标准......

2
小型卫星用频的主要问题

小型卫星以其“小”(质量、尺寸及空间能力)为核心优势,特别是微纳卫星,这一特点更为突出。这一特点决定了众多小型卫星无法使用较高频段(S频段及以上),目前大多数此类卫星都集中在甚高频(VHF,30~300MHz)、特高频(UHF,300~3000MHz)频段,主要涉及卫星业余业务频段、空间操作业务频段、空间研究业务频段、卫星地球探测业务频段、卫星移动业务频段、卫星气象业务频段等......

违规使用业余业务频率频繁

很多小型卫星的载荷选择使用卫星业余业务频段,但其承载的业务并非真正严格意义上的卫星业余业务。

根据《无线电规则》的定义,卫星业余业务是指“通过卫星实现的,供业余无线电爱好者进行自我训练、相互通信和技术研究的无线电业务。业余无线电爱好者是指经正式批准、对无线电技术有兴趣的人,其兴趣纯属个人爱好,而不涉及谋取利润”......

非法用频时有发生

与上述情况类似,另一种非法用频问题在小型卫星,特别是皮、纳卫星系统中比较常见,即,使用地面业务频率甚至工业、科学、医疗的频段。

为了确保各种无线电业务系统间的频率兼容性,《无线电规则》对空间系统、地面系统以及具体各种业务系统用什么频率,以何种条件使用等都有明确要求。很多情况下空间和地面业务的频率是共用的,如果不按规定的频率使用,很可能对按照划分合法使用的系统造成有害干扰......

普遍遇到频率申报程序困难

通常情况下,使用低地球轨道(LEO)的小型卫星系统开展卫星地球探测业务、卫星气象业务等,只要根据《无线电规则》第9条、第11条相应程序开展提前公布资料申报、技术协商、通知资料申报即可,所有的大型卫星都在按这些要求履行程序,以此获得应有的频率使用权益和地位,应该说规则本身并不存在误解、歧义和不清晰的问题。

但是,小型卫星由于其不同于传统大卫星的特点,在上述程序执行过程中遇到很多问题,主要包括:

(1)搭载卫星预先不能知道轨道参数,无法提前申报......

(2)项目周期短,来不及完成申报、登记程序......

(3)项目成本低,成本回收费用和协调费用难以承担.......

(4)缺省轨道机动、功率控制等配置,不能保证干扰控制机制的有效性......

系统间频率兼容性论证缺失

统一设计、“一箭多星”或搭载发射是小型卫星不同于传统大卫星的鲜明特点。例如,按立方体卫星(CubeSat)标准统一进行卫星接口、尺寸、频率设计,选用成本低廉、供货周期短的商用现货产品器件,可以使搭载发射(通常“一箭多星”可达数十颗)更容易。

然而,从无线电频率资源使用和协调兼容的角度却存在很多实际操作中的困难,主要体现在技术和规则两个层面:

1)技术层面......

2)规则层面......

3
研究动态

国际

国际电联无线通信部门是管理无线电频率有序使用的具体执行机构,每3~4年组织召开一届世界无线电通信大会(WRC),研究无线电频率使用方面的热点问题并对《无线电规则》进行修订,是有立法权的大会。早在WRC-2012,小型卫星用频问题就引发了普遍关注并确立成为WRC-15的正式议题,3年时间内对小型卫星用频问题进行了梳理、研究,形成了2份新报告;刚刚结束的WRC-15最后法案确定将设立WRC-19的新议题,研究为寿命小于3年的卫星(典型的小型卫星)在 1GHz以下划分专用测控频率的可能性......

国内

中国频率主管部门高度重视小型卫星频率问题,在积极参与国际电联相关议题研究的同时,对国内小型卫星项目在具体频率申报、协调程序中遇到的问题给予指导和规范......


4
总结和建议

根据上述分析,总结小型卫星用频问题的本质,就是“守法”。

1)守法意识......

2)守法能力......

3)违法成本......

4)监管手段......

WRC-19已设立的关于“短寿命卫星测控专用频率可行性”的新议题,对小型卫星的长远发展有可能产生深远影响,建议小型卫星操作者积极参与该议题,为维护自身的发展权益开展研究。

关注我们

国际太空

点击下方“阅读原文”,进入手机太空网。

想掌握更多航天产业资讯?赶紧订阅《国际太空》纸质杂志吧^_^


扫码下方或搜索关注公众号“卫星参数网”,独家内幕新闻!

卫星参数网公众号