郝才勇
(國家無線電監(jiān)測中心深圳監(jiān)測站,廣東 深圳 518120)
衛(wèi)星干擾處理技術(shù)綜述
郝才勇
(國家無線電監(jiān)測中心深圳監(jiān)測站,廣東 深圳 518120)
為了應(yīng)對新的衛(wèi)星干擾形勢并針對衛(wèi)星干擾問題提出有效的解決方法,研究了衛(wèi)星干擾處理的新技術(shù)和策略,總結(jié)了衛(wèi)星干擾源定位技術(shù)及其發(fā)展趨勢,提出利用無人機(jī)輔助查找地面干擾源的技術(shù),介紹了采用載波標(biāo)識(CID)標(biāo)準(zhǔn)快速確定衛(wèi)星干擾源的方法,給出了采用終端設(shè)備認(rèn)證和數(shù)據(jù)共享策略解決干擾的實施方法。研究表明,多方聯(lián)合、數(shù)據(jù)共享是解決衛(wèi)星干擾問題的有效方法。
衛(wèi)星干擾;干擾定位;無人機(jī);載波標(biāo)識;數(shù)據(jù)共享;終端認(rèn)證
隨著在軌衛(wèi)星數(shù)量的不斷增多、衛(wèi)星頻譜資源的愈加緊張以及自動化設(shè)備和無人值守站的迅速增加,衛(wèi)星干擾問題日益突出。全球每年大約發(fā)生上百起較為嚴(yán)重的衛(wèi)星干擾事件,并且干擾事件發(fā)生數(shù)量在持續(xù)上升[1]。
衛(wèi)星干擾對衛(wèi)星運(yùn)營商和衛(wèi)星資源監(jiān)管部門造成了嚴(yán)重的威脅。對于衛(wèi)星運(yùn)營商,干擾導(dǎo)致有效頻譜的價值損失、頻率切換時延增加、通信服務(wù)質(zhì)量下降甚至通信中斷等惡劣的影響,其代價不僅是造成公司營業(yè)額下降,更重要的是處理這些干擾需要消耗大量的資源,排除干擾往往需要幾周甚至幾個月的時間[2]。對于衛(wèi)星資源監(jiān)管部門,衛(wèi)星干擾擾亂了通信秩序,降低了衛(wèi)星軌道和頻譜資源的利用率,損害了衛(wèi)星通信的經(jīng)濟(jì)價值和社會效益。衛(wèi)星干擾通常分為下列幾種。
·設(shè)備故障:由衛(wèi)星地球站設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定導(dǎo)致,如帶外雜散、信號交調(diào)、頻率漂移等。
·操作錯誤:包括不良設(shè)備安裝和在操作過程中設(shè)置了錯誤的信號發(fā)射參數(shù),如天線指向錯誤、發(fā)射功率超出最大限值、發(fā)射頻率設(shè)置錯誤等。
· 故意干擾:主要是出于政治或軍事目的,故意發(fā)射干擾信號阻礙正常通信,如向衛(wèi)星發(fā)射高功率的單載波或掃頻信號。
·盜用轉(zhuǎn)發(fā)器:由于衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器采用的是透明轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制[3],某些非注冊用戶不付費(fèi)而占用衛(wèi)星資源進(jìn)行通信。
·鄰星干擾:由地球站天線指向偏離或天線口徑尺寸過小導(dǎo)致。目前,衛(wèi)星干擾產(chǎn)生的主要原因是設(shè)備故障和操作錯誤。
為了減小和消除衛(wèi)星干擾造成的惡劣影響,通常需要采用衛(wèi)星干擾源定位技術(shù)。目前全球大部分的衛(wèi)星運(yùn)營商和衛(wèi)星監(jiān)管部門都部署了衛(wèi)星干擾源定位系統(tǒng),如美國的TLS系統(tǒng)和SatID系統(tǒng)、法國的HyperLoc系統(tǒng)、德國的SIECAMS ILS系統(tǒng)以及我國的雙星定位系統(tǒng)等。這些定位系統(tǒng)需要在地面建立大型衛(wèi)星監(jiān)測站來接收衛(wèi)星下行信號,在滿足定位條件下,得到的定位結(jié)果是一個長軸半徑約為幾千米到幾十千米的橢圓區(qū)域[4]。然后在該定位區(qū)域內(nèi),通過手持信號接收設(shè)備或移動監(jiān)測車進(jìn)行逼近查找。事實上,要在半徑為幾十千米的區(qū)域內(nèi)找到一個直徑僅為幾米的干擾發(fā)射天線,難度非常大[2]。傳統(tǒng)的衛(wèi)星干擾源定位系統(tǒng)雖然能在一定程度上解決某些干擾問題,但是在定位精度、速度和獨(dú)立性上存在一定的局限。此外,隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展和通信業(yè)務(wù)的迅速擴(kuò)張,如擁有數(shù)百個點波束的高通量衛(wèi)星的快速增加、小型化和移動化衛(wèi)星天線的廣泛應(yīng)用[5,6],使得主要依靠傳統(tǒng)的衛(wèi)星干擾源定位技術(shù)難以應(yīng)對新的干擾形勢。
因此,解決干擾問題需要從衛(wèi)星通信整體流程的角度重新考慮。本文綜述了衛(wèi)星干擾處理的新技術(shù)和方法,首先介紹了衛(wèi)星干擾源定位的3種技術(shù)并描述了定位系統(tǒng)的發(fā)展趨勢,針對當(dāng)前地面干擾查找技術(shù)的不足提出了采用無人機(jī)輔助查找地面干擾源的方法,然后介紹了采用CID(carrier identification,載波標(biāo)識)標(biāo)準(zhǔn)確定衛(wèi)星干擾源的方法及其最新進(jìn)展,并采用終端設(shè)備認(rèn)證進(jìn)行干擾事前管理,最后詳細(xì)說明了數(shù)據(jù)共享策略在解決衛(wèi)星干擾問題中的必要性和實施方法。
衛(wèi)星干擾源定位技術(shù)通過處理接收的干擾信號中與干擾源位置相關(guān)的參數(shù),如傳輸時延、多普勒頻移或信號衰落等參數(shù),計算或估計干擾源在地面的具體位置。衛(wèi)星干擾源定位系統(tǒng)中常用的3種定位技術(shù)是雙星定位、三星定位和單星定位。
2.1 雙星定位
基于TDOA/FDOA(到達(dá)時間差/到達(dá)頻率差)的雙星定位是目前最普遍采用的衛(wèi)星干擾源定位技術(shù),其定位原理為[7,8]:位于地面的干擾源將干擾信號發(fā)射到被干擾衛(wèi)星(主星)時,由于衛(wèi)星天線的輻射特性,干擾信號的旁瓣泄露到與主星相鄰的衛(wèi)星(鄰星);位于地面的接收站分別接收干擾信號經(jīng)過主星和鄰星轉(zhuǎn)發(fā)的兩路信號。由于這兩路信號的傳輸路徑不同,導(dǎo)致了不同的到達(dá)時間,形成TDOA;由于主星和鄰星相對于地球運(yùn)動的速度不同,導(dǎo)致了接收信號產(chǎn)生多普勒頻移的差異,形成FDOA。然后對接收的信號進(jìn)行參數(shù)估計得到TDOA和FDOA值,從而確定出一對位于地球表面的定位位置線 (TDOA線和FDOA線),它們的交點即干擾源的定位位置。定位原理如圖1所示。
圖1 雙星定位原理
雙星定位要完成定位或得到有效的定位精度,需要滿足一系列定位條件[9,10]。
·嚴(yán)格的鄰星選擇條件:除了要求鄰星與主星的軌道位置間隔較近外 (通常為C頻段間隔在10°范圍之內(nèi),Ku頻段間隔在7°范圍之內(nèi)),還要滿足兩顆衛(wèi)星的工作頻段相似、干擾信號對應(yīng)主星的頻段上沒有信號、上行覆蓋范圍相似且下行都覆蓋地面衛(wèi)星監(jiān)測站、雙星組合有足夠多的參考源信號等條件。
·需要精度較高的衛(wèi)星星歷:星歷的精度是影響雙星定位精度的最主要因素。
·需要至少4個已知參考站:參考站能在一定程度上修正衛(wèi)星星歷誤差,參考站在地面上距離目標(biāo)干擾源越近,誤差修正效果越好[11]。
·較好的定位時段:FDOA線在地面的分布隨著時間的變化發(fā)生偏轉(zhuǎn),F(xiàn)DOA線與TDOA線之間的夾角越小其定位誤差越大,在某些時段當(dāng)這兩條線接近平行時,定位結(jié)果無效[12]。
當(dāng)這些條件都滿足時,雙星定位能在地面上將衛(wèi)星干擾源確定到長軸半徑為幾十千米的橢圓區(qū)域,定位條件較好時誤差半徑能達(dá)到幾千米。
2.2 三星定位
為了提高雙星定位的精度,尤其是解決在參考站數(shù)量較少時定位誤差較大的問題,參考文獻(xiàn)[13-15]提出了三星定位技術(shù)。三星定位與雙星定位的原理相似,但是額外引入了一顆鄰星,利用信號分別經(jīng)過兩顆鄰星和主星的到達(dá)時間差得到兩條TDOA線,其交點為干擾定位結(jié)果。定位原理如圖2所示。
圖2 三星定位原理
三星定位去除了對定位精度影響較大的FDOA而保留了穩(wěn)定性較強(qiáng)的TDOA,在滿足定位條件時,能夠?qū)⒍ㄎ痪忍岣叩綆浊譡2]。但是為了實現(xiàn)高精度,三星定位要求兩條時差線的夾角較大,對鄰星的選擇條件更加苛刻[16],通常將三星定位作為雙星定位的輔助。近年來,隨著高增益信號處理技術(shù)的發(fā)展,鄰星的選擇條件較容易滿足,從而使三星定位技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍。
2.3 單星定位
雙星定位和三星定位的限制條件較多,要完成定位需要至少兩顆軌道位置相隔較近的衛(wèi)星,同時還必須知道這些衛(wèi)星準(zhǔn)確的星歷數(shù)據(jù)。對于某些衛(wèi)星特定頻段上的干擾,很難找到可用鄰星,尤其是點波束衛(wèi)星,信號覆蓋限制在特定的地面區(qū)域,基本沒有鄰星可用,導(dǎo)致定位失敗。為了擺脫鄰星和衛(wèi)星星歷等限制條件,提出了單星定位技術(shù)。
單星定位最初采用的方法是多普勒頻率跟蹤匹配法[17-19],定位過程需要長時間信號測量(長達(dá)12 h),并且載波頻率的提取非常困難。新的單星定位技術(shù)[20]則通過大量信號的對比發(fā)現(xiàn)匹配趨勢來定位。定位原理為:信號傳輸過程中受到大氣層、電離層和天氣變化等因素的影響產(chǎn)生信號衰落,由于不同位置的地球站對應(yīng)信號的傳輸距離和角度不同,導(dǎo)致信號接收電平抖動的差異,因此可通過同時測量多個信號的電平值,比較干擾信號與這些已知信號電平值抖動的變化趨勢,其相似度反映出干擾源與已知信號源地理位置的距離,從而估計出未知干擾源的位置。圖3顯示了干擾信號與不同載波信號的匹配情況,第一個信號發(fā)射位置距離干擾源較遠(yuǎn),第二個信號與干擾源處于同一位置。
單星定位能擺脫鄰星和衛(wèi)星星歷條件的限制,但是需要引入大量的參考站。并且單星定位的精度依賴于干擾源與參考站的距離,已知參考站的分布范圍足夠廣、數(shù)量足夠多,則定位精度越高。在雙星定位和三星定位都無法滿足定位條件的情況下,單星定位可作為相對有效的輔助技術(shù)。
2.4 定位技術(shù)比較與發(fā)展趨勢
3種定位技術(shù)的定位條件和定位能力各有優(yōu)勢和局限,比較情況見表1,對于不同的干擾情況選擇適合的定位技術(shù)可提高定位成功率和定位精度。
隨著定位技術(shù)的不斷創(chuàng)新,衛(wèi)星干擾源定位系統(tǒng)的定位能力越來越強(qiáng),但目前仍有一些問題有待解決,如難以對特殊類型的干擾信號(調(diào)頻信號、掃頻信號、單載波信號、擴(kuò)頻信號、移動目標(biāo)信號等)進(jìn)行定位、定位限制條件過于嚴(yán)格等。
未來衛(wèi)星干擾源定位系統(tǒng)將向如下4個方面發(fā)展。
·定位速度更快:定位系統(tǒng)通過預(yù)置定位參數(shù),實現(xiàn)自動化和智能化控制,并在不同衛(wèi)星運(yùn)營商之間共享數(shù)據(jù)(如衛(wèi)星信息、干擾信息等)來加快定位速度。
·定位更準(zhǔn)確:引入更多的定位相關(guān)信息,消除定位的不確定性,如天氣預(yù)報信息、高精度地圖、路網(wǎng)信息、高精度星歷數(shù)據(jù)、地球站信息等。
·獨(dú)立性更強(qiáng):完成定位或達(dá)到一定的定位精度所需的定位限制條件將越來越少,如鄰星選擇、定位時段、定位地點、參考站條件等;定位系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和信號定位兩部分將分離,定位系統(tǒng)不受限于干擾出現(xiàn)的時間。
圖3 干擾信號與不同載波信號的匹配情況
表1 定位技術(shù)比較
· 智能化程度高:定位系統(tǒng)根據(jù)歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)和定位案例進(jìn)行干擾檢測、定位參數(shù)預(yù)置、定位模式學(xué)習(xí)、定位結(jié)果修正等。
目前通過衛(wèi)星干擾源定位系統(tǒng)得到的定位結(jié)果是一個長軸半徑為幾千米到幾十千米的橢圓區(qū)域,為了進(jìn)一步排除干擾源,需要在該定位區(qū)域內(nèi)對干擾源進(jìn)行地面逼近查找。通常使用車載或手持便攜式信號監(jiān)測設(shè)備在定位區(qū)域地面上搜索查找干擾信號,通過接收信號的強(qiáng)度和來波方向逐步逼近干擾源發(fā)射天線,最終排除干擾,如圖4所示。
圖4 干擾源地面逼近查找
該方法在空曠區(qū)域或者地勢較高的監(jiān)測點,能夠相對容易地檢測到干擾信號,但是在建筑物密集的市區(qū)卻很難成功檢測。由天線輻射方向圖理論可知[21],干擾源天線指向衛(wèi)星發(fā)射信號,信號旁瓣則通過地面開場傳播,因此地面監(jiān)測設(shè)備能收到的信號非常弱。此外,衛(wèi)星通信的射頻信號傳播受到周圍建筑物遮擋產(chǎn)生的衰減非常大,干擾信號旁瓣常常位于噪聲之下,難以被地面監(jiān)測設(shè)備捕獲到。因此,要在該區(qū)域中找到一個直徑僅為幾米的發(fā)射天線難度非常大。
為了解決干擾源查找的“最后一公里”問題,提出了采用無人機(jī)輔助干擾源查找的方法,其原理如圖5所示。在使用雙星定位得到的初始定位區(qū)域上,將攜帶便攜式監(jiān)測設(shè)備的無人機(jī)升空,無人機(jī)的高度優(yōu)勢使得監(jiān)測信號的覆蓋范圍更廣;同時無人機(jī)避開了干擾源附近的障礙物對信號的遮擋,并且更靠近信號主瓣,相對于位于地面的監(jiān)測設(shè)備顯著地提高了接收信號信噪比,更容易檢測到干擾信號,從而得到一條測向線(DF線)。同時,利用雙星定位中TDOA線具有穩(wěn)定性的特點[13,22],保留定位系統(tǒng)得到的TDOA線。DF線與TDOA線的交點即干擾源在地面的位置。該方法有效地降低了衛(wèi)星干擾源地面查找的難度,減少了排查時間。
解決衛(wèi)星干擾問題的傳統(tǒng)方法依賴于干擾源定位系統(tǒng)和地面干擾源排查技術(shù),這個過程常常需要消耗大量的時間和人力成本。為了快速識別并及時終止不可接受的干擾,SiRG(衛(wèi)星干擾消除研究組)和SDA(空間數(shù)據(jù)聯(lián)盟)提出了CID(carrier identification)標(biāo)準(zhǔn)[23]。CID是嵌入衛(wèi)星上行發(fā)射載波信號中的標(biāo)識碼,用來識別該載波信號的身份信息,如地理位置、運(yùn)營商和用戶的聯(lián)系方式等[24,25]。
圖5 無人機(jī)輔助地面干擾源查找
CID采用擴(kuò)頻信號與實際通信信號獨(dú)立,信號位于噪底之下(DVB-CID載波典型值位于主信號的27 dB之下),能被衛(wèi)星運(yùn)營商解碼和識別。在使用CID之前,需要建立衛(wèi)星CID數(shù)據(jù)庫記錄載波信號與對應(yīng)地球站的信息,每個衛(wèi)星運(yùn)營商擁有自己的CID數(shù)據(jù)庫,同時通過空間數(shù)據(jù)聯(lián)盟或國家衛(wèi)星管理機(jī)構(gòu)來共享其他衛(wèi)星運(yùn)營商的CID數(shù)據(jù)?;贑ID的衛(wèi)星干擾處理流程如圖6所示,包含以下4個步驟。
步驟1 衛(wèi)星運(yùn)營商檢測到干擾載波信號。
步驟2 解碼干擾信號的CID信息。
步驟3 查詢該干擾信號的CID:如果在該衛(wèi)星運(yùn)營商的CID數(shù)據(jù)庫中,直接成功查到;否則通過衛(wèi)星數(shù)據(jù)共享組織查詢其他衛(wèi)星運(yùn)營商的CID數(shù)據(jù)庫,直到成功查到。
步驟4 使用查到的載波CID確定干擾信息,聯(lián)系操作者排除干擾。
CID標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)了衛(wèi)星干擾源的快速識別并顯著減少了干擾排查時間,是一種高效和低成本的干擾處理工具。目前發(fā)展的難點在于在不同的衛(wèi)星運(yùn)營商、國家衛(wèi)星監(jiān)管機(jī)構(gòu)之間建立和共享CID數(shù)據(jù)庫,并促進(jìn)設(shè)備制造商將其作為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。近年來CID標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展迅速,國際電信聯(lián)盟 (ITU)已于 2013年 2月份發(fā)布了衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)的CID-DVB標(biāo)準(zhǔn)[26];美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)已要求美國所有的新聞采集 (SNG)傳輸在2016年6月1日前采用CID標(biāo)準(zhǔn),并將在2017年12月31日前對所有SCPC和MCPC視頻以及數(shù)據(jù)傳輸采用CID標(biāo)準(zhǔn)[27];歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(ETSI)已將CID定為正式標(biāo)準(zhǔn),用在數(shù)字視頻廣播(DVB)。目前國際主要衛(wèi)星運(yùn)營商都具有CID檢測能力,約95%的調(diào)制器和越來越多的數(shù)字新聞采集編碼器(超過總市場的50%)采用了DVB-CID標(biāo)準(zhǔn)[28]。
圖6 基于CID的衛(wèi)星干擾處理流程
衛(wèi)星信號傳輸需要對衛(wèi)星地球站的天線指向、發(fā)射頻率、發(fā)射功率、極化方式、載波帶寬和調(diào)制技術(shù)等參數(shù)進(jìn)行正確控制,任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障或操作問題都可能會導(dǎo)致干擾。當(dāng)前絕大多數(shù)衛(wèi)星終端采用的是低成本的甚小孔徑終端(VSAT),現(xiàn)場安裝技術(shù)人員的技術(shù)能力參差不齊,這將會以多種方式導(dǎo)致衛(wèi)星干擾的發(fā)生,主要包括:天線指向偏離造成的鄰星干擾、交叉極化干擾和轉(zhuǎn)發(fā)式干擾等,全球約39%的衛(wèi)星干擾來自于VSAT干擾[29]。
減少干擾的最好方法是預(yù)防干擾發(fā)生,特別是對于很難識別和定位的干擾,設(shè)計良好的設(shè)備終端能夠比各種定位技術(shù)更快地終止干擾。地球站設(shè)備認(rèn)證是保證地球站設(shè)備性能和預(yù)防干擾最有效的方式,強(qiáng)制要求設(shè)備在進(jìn)入市場和安裝之前必須進(jìn)行技術(shù)指標(biāo)核準(zhǔn)和認(rèn)證非常有必要。地球站設(shè)備認(rèn)證要求的測試參數(shù)主要包括以下3個方面:范圍測試,天線增益和天線方向圖的有效范圍;指向測試,測量天線在不同環(huán)境下的指向偏差,Eutelsat要求在任何環(huán)境下指向偏差小于0.4°;穩(wěn)定性測試,天線抗風(fēng)能力測試。
除了采取嚴(yán)格的地球站設(shè)備認(rèn)證,制定和實施嚴(yán)格的培訓(xùn)計劃,幫助技術(shù)人員熟練掌握終端設(shè)備各項設(shè)置和通信接入流程,也是預(yù)防干擾發(fā)生的有效手段。
衛(wèi)星干擾源定位需要提供精確的衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)、可靠的參考源信息、準(zhǔn)確的衛(wèi)星覆蓋范圍圖、衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器頻譜分配數(shù)據(jù)以及CID數(shù)據(jù)。然而,這些衛(wèi)星數(shù)據(jù)往往掌握在衛(wèi)星運(yùn)營商內(nèi)部,不利于快速、準(zhǔn)確地解決衛(wèi)星干擾問題。
顯然,不同衛(wèi)星運(yùn)營商之間進(jìn)行數(shù)據(jù)共享能提高衛(wèi)星干擾的處理效率。數(shù)據(jù)共享的目的是聯(lián)合國際上的各個衛(wèi)星運(yùn)營商和衛(wèi)星監(jiān)管機(jī)構(gòu),創(chuàng)建一個共享的衛(wèi)星數(shù)據(jù)中心,用于處理衛(wèi)星干擾。數(shù)據(jù)中心主要包含以下內(nèi)容。
(1)衛(wèi)星參數(shù)和載波信號數(shù)據(jù)
包括:準(zhǔn)確的衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù),波束覆蓋范圍(尤其是點波束),衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器頻譜分配信息,各個載波信號的頻率、帶寬,信號對應(yīng)的地球站數(shù)據(jù) (包括天線注冊信息),CID數(shù)據(jù)庫等。這些數(shù)據(jù)可為干擾定位提供最佳的定位條件,為CID干擾識別提供廣泛的數(shù)據(jù)支持。
(2)聯(lián)系人信息
包括地球站設(shè)備操作人員信息,如姓名、電子郵件、電話、職務(wù)等,以便確定干擾后能及時聯(lián)系到操作人員終止干擾。
(3)干擾告警信息
描述干擾事件的具體信息或處理該干擾所需的信息:受影響的衛(wèi)星,被干擾的業(yè)務(wù),干擾影響程度,干擾信號頻率、帶寬、極化方式、調(diào)制方式、持續(xù)時間、頻譜圖等。數(shù)據(jù)中心將干擾告警信息發(fā)送到所有成員,對干擾信息進(jìn)行集中分配、尋求幫助并提供及時反饋。
(4)干擾數(shù)據(jù)庫
建立干擾事件的記錄和歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫,用于案例研究。主要包括描述干擾事件的信息(干擾的業(yè)務(wù)、干擾信號特性、干擾活動日志),執(zhí)行干擾處理的方法(干擾定位、CID識別、干擾地面查找),產(chǎn)生干擾的原因(設(shè)備故障、操作失誤、惡意干擾等)。在干擾出現(xiàn)時可先搜索與之相關(guān)的歷史記錄,找到有價值的信息。同時,從發(fā)生的干擾事件中收集信息轉(zhuǎn)交給國際電信聯(lián)盟和受干擾方的政府部門,以支持談判。此外,可將干擾數(shù)據(jù)匿名處理后提供給干擾處理研究機(jī)構(gòu),使用這些數(shù)據(jù)來設(shè)計干擾過濾器和其他方法,提高衛(wèi)星系統(tǒng)的抗干擾能力。
數(shù)據(jù)共享不僅可以用來直接為干擾處理提供必要和輔助的信息,而且可作為不同成員之間交流和分享干擾事件處理經(jīng)驗的平臺。目前,空間數(shù)據(jù)聯(lián)盟正在全球范圍內(nèi)建立和推動衛(wèi)星數(shù)據(jù)共享機(jī)制。同時,在建立數(shù)據(jù)共享機(jī)制時必須保證數(shù)據(jù)的安全性,各個衛(wèi)星監(jiān)管機(jī)構(gòu)、衛(wèi)星運(yùn)營商和商業(yè)定位系統(tǒng)公司之間應(yīng)建立數(shù)據(jù)使用的法律規(guī)則和約束條件。
解決衛(wèi)星干擾問題沒有一個簡單或容易的方法,不僅是一個技術(shù)問題,不是依靠某項干擾源定位技術(shù)或衛(wèi)星公司、衛(wèi)星監(jiān)管機(jī)構(gòu)采取的某項措施能夠完成的,需要進(jìn)行多方面的合作和數(shù)據(jù)共享,也需要從衛(wèi)星通信的整體流程來考慮。這包括研究衛(wèi)星通信和信號處理新技術(shù)對衛(wèi)星系統(tǒng)抗干擾能力的影響(如星上定位技術(shù)、波束成形技術(shù));對用戶終端質(zhì)量認(rèn)證和對設(shè)備安裝人員及操作人員組織必要的技術(shù)培訓(xùn),從而預(yù)防干擾發(fā)生;衛(wèi)星運(yùn)營商和衛(wèi)星監(jiān)管機(jī)構(gòu)如何監(jiān)測通信質(zhì)量,檢測有害干擾和實施干擾源定位和查找的措施;建立和促進(jìn)數(shù)據(jù)共享機(jī)制,聯(lián)合衛(wèi)星運(yùn)營商、設(shè)備制造商、衛(wèi)星監(jiān)管機(jī)構(gòu)、國際組織、學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)在內(nèi)的多個衛(wèi)星相關(guān)部門展開衛(wèi)星干擾處理方面的合作和經(jīng)驗交流;制定標(biāo)準(zhǔn)和法律來規(guī)范干擾預(yù)防和處理的流程,并通過行政和政治手段提高人們對衛(wèi)星干擾、衛(wèi)星資源監(jiān)管和相關(guān)法律條款的認(rèn)識。
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A survey of mitigating satellite interference technology
HAO Caiyong
Shenzhen Station of State Radio Monitoring Center,Shenzhen 518120,China
To deal with the new situation of satellite interference and solve the problem of satellite interference effectively,new techniques and methods of mitigating satellite interference were studied.The technology and development trend of satellite interference geolocation were summarized.The method of applying unmanned aerial vehicle assisted to find the ground interfering source was proposed,and it was introduced that using carrier identification(CID)standard to determine the satellite interference source.The implementation method of satellite terminal authentication and data sharing strategy to combat interference was given.It shows that multi-party cooperation and data sharing may be the most effective way to solve the problem of satellite interference.
satellite interference,interference geolocation,unmanned aerial vehicle,carrier identification,data sharing,terminal authentication
TN927
A
10.11959/j.issn.1000-0801.2017018
2016-12-01;
2017-01-01
郝才勇(1985-),男,國家無線電監(jiān)測中心深圳監(jiān)測站工程師,英國倫敦帝國理工學(xué)院訪問學(xué)者,主要研究方向為無線電頻譜監(jiān)測與衛(wèi)星通信。