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卫星干扰日益严峻,定位能力亟待加强 发布时间:2025/12/22 11:16:00
最近的统计数据表明,射频干扰正在上升,鉴于数千颗新卫星已进入轨道运行,支持这些卫星的地面终端数量持续增长,以及多轨道和多频段架构的兴起,这种现象并不令人意外。

定位干扰源向来是项挑战,然而随着卫星和地面终端数量的激增,探测干扰源变得愈发困难。这不禁让人联想到“大海捞针”的比喻。
虽然大多数射频干扰是偶然发生的,通常源于人为失误或设备未在正确运行条件下测试或部署,但也可能是恶意方蓄意造成,其目的是干扰合法信号或破坏通信。
无论原因如何,射频干扰都可能损害卫星运营商提供高质、可靠且持续服务的能力。其影响不仅会导致收入损失,更会损害企业声誉,进而大幅度地削弱其在市场中的可信度。
l减轻和管理干扰
多年来,卫星运营商不断完善应对干扰的工具与技术手段。这些措施包括一系列预防性方案:通过天线认证制度识别并预防设备潜在问题(包括随时间推移导致设备性能退化的情况);加强培训以降低人为失误引发干扰的风险;实施频谱管理确保无线电频率高效利用;以及运用载波监测系统识别可能影响服务的各类问题。
当然,即使配备了这些缓解工具,也无法完全杜绝干扰的发生,因此运营商还需要工具来检测并解决实际发生的干扰问题。这些工具包括:使用频谱分析仪和载波识别系统定位干扰源;运营商间通过沟通协调隔离干扰源,并在条件允许的情况下,协商切换至其他容量;以及地理定位技术——这也是卫星运营商追踪干扰源的主要手段之一。
然而,地理定位技术并非没有局限性。过去一年左右,业界围绕开发地理定位能力的需求展开了大量讨论,并探讨了此举如何能帮助运营商更有效地应对干扰问题。
l传统地理定位的局限性
地理定位过程包括:利用卫星监测并比对干扰信号,通过三角定位法确定干扰信号大致的发射区域。然而,尽管地理定位方法行之有效,但在基于卫星定位无法解决问题的情况下,仍需进行进一步排查。
虽然在格陵兰、澳大利亚部分地区、蒙古、西撒哈拉或纳米比亚等人口稀少地区,这个问题可能不太突出,但在人口稠密地区,无法将搜索范围缩小到几百平方公里以内确实是个大问题。
一旦干扰被定位到特定区域,运营商有时不得不派遣地面团队实地搜寻干扰源。这一过程耗时费力,资源消耗大,且常常导致服务中断和停机时间延长。
该过程可能显著延迟干扰源的识别,尤其在地面通行受到复杂地形的限制。此外,当干扰呈间歇性发生时,鉴于地面和空间段的高动态特性,发生这种情况的可能性大大增加,定位干扰的来源就更加困难了。
随着干扰事件日益增多,运营商显然需要减少定位干扰源所耗费的时间和人力。考虑到地理定位区域内可能存在大量终端设备和通信卫星作为潜在的干扰源,运营商显然需要比当前更精准的定位能力。虽然地理定位技术过去为运营商提供了有力支持,但如今亟需进一步优化,以更好地适应当前的射频环境。

l利用无人机增强地理定位能力
近期地理定位技术的进展,在显著缩短干扰源定位所需时间和精力方面展现出了巨大潜力。通过利用无人机的机动性和先进的信号测向技术,操作员可将潜在干扰区域从数百平方公里缩小至仅百平方米的范围。该方法借助卫星运营商提供的信号数据来界定需调查的目标区域。
接下来,搭载定向喇叭和云台的无人机将根据信号特性、预期探测范围及周边地形,从最优起飞点升空。它们随后对目标区域进行大角度扫描,实现多空间视角探测,从而提高捕获干扰信号的概率。
无人机扫过目标区域,收集信号存在、强度及入射角等数据。每次测量飞行后,收集到的数据将被分析处理,随后无人机再次起飞扫描,以优化三角定位精度。
与传统卫星三角定位技术不同,后者受限于空间分辨率,无人机可贴近地面飞行,实时测量信号强度与方向,并在飞行过程中持续优化目标坐标。这种方法能够快速且经济高效地定位射频干扰源,即使在地面解决方案不足的复杂或受阻环境中也能有效运作。
l调整技术以适应更复杂的环境
毫无疑问,卫星射频环境正变得越来越难以管理。低地球轨道和多轨道星座在日益拥挤的频谱中引入了更多动态因素。
设计用于平板天线的天线测试程序面临诸多挑战,因为它们与抛物面天线存在显著差异。尽管业界正努力实现这一目标,但现已投入使用的众多天线可能已造成干扰。
此外,轨道上卫星数量庞大,加之地面终端设备持续运行,进一步增加了意外干扰的风险。而成本驱动的妥协更是现实问题——低成本设备往往以牺牲质量为代价,这意味着潜在故障点更多。
运营商在开发更强大的缓解策略方面已取得长足进展,但即便如此,干扰问题仍是该行业面临的最顽固挑战之一。基于无人机的地理定位并非传统定位方法的替代方案,而是对其的增强补充,其提供的精准定位能力可将排查干扰的过程缩短数日,并减少重复实地考察的需求。

随着卫星连接预计将支撑从自动驾驶到物联网连接及5G回传等一切领域,其重要性只会与日俱增。该行业绝不能对干扰问题采取消极态度。
虽然预防仍是理想选择,但解决问题始终是关键环节,而解决方案工具必须不断进化,以适应其需要保护的系统日益复杂的特性。
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