中星６Ｂ故障事件

商業(yè)通信衛(wèi)星的轉(zhuǎn)發(fā)器是透明的，電視信號編碼是公開的，不像軍事衛(wèi)星的抗干擾能力那么強，但導致衛(wèi)星故障的，更多是外層空間的不明撞擊，或者“日凌”等自然現(xiàn)象的干擾，不一定就是人為的惡意信號。

元宵節(jié)下午，家住海淀區(qū)的龔冰冰一邊收拾屋子，一邊聽著電視。忽然，屏幕中的圖像全沒了，所有臺都是。龔冰冰以為打掃屋子的過程中，無意絆松了哪條線。她將每條線都重新插了一遍，依舊沒有任何信號。與此同時，江蘇衛(wèi)視監(jiān)控機房的小陶發(fā)現(xiàn)所有的監(jiān)視畫面都黑屏了，所有數(shù)據(jù)的廣播接收也停止了。幾乎同時，衛(wèi)星控制中心的工作人員發(fā)現(xiàn)“中星6B”的遙測信號出現(xiàn)了異樣。

信號丟失

“中星6B”屬于中國衛(wèi)通集團下屬的中國直播衛(wèi)星有限公司，擁有38 個轉(zhuǎn)發(fā)器，負責著國內(nèi)150多個臺的信號傳輸。據(jù)直播星工作人員說，最先想到是不是受到了人為的信號攻擊，但很快就排除了，“‘中星6B’地面設(shè)備能監(jiān)測轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)的上行信號，依據(jù)載波觀察，并沒有兩個信號源同時存在。況且當初訂購‘中星6B’時，抗干擾就是一項重要指標?！倍l(fā)生故障時，工作人員都在控制室里進行日常監(jiān)測工作，從故障前后的數(shù)據(jù)來看，完全可以排除是人為的操作失誤。

故障發(fā)生沒多久，為了確保衛(wèi)星的能源用于故障處理，“中星6B”使太陽能電池翼面向太陽，自動關(guān)閉了星上全部轉(zhuǎn)發(fā)器，進入安全模式。不到10分鐘的時間，傳輸終端消失的信號又出現(xiàn)了——處于“罷工”狀態(tài)的“中星6B”回歸。“我們通過地面遙測檢測‘中星6B’，結(jié)果各個部件沒再出現(xiàn)異常，于是就向38 個轉(zhuǎn)發(fā)器逐一發(fā)送了開機指令，恢復了電視節(jié)目傳輸?！敝辈バ堑囊晃还ぷ魅藛T說。

那么，難道是衛(wèi)星本身故障了？硬件故障還是軟件故障？衛(wèi)星駐扎在赤道上空3.6 萬千米處，怎么修？為什么會關(guān)閉所有轉(zhuǎn)發(fā)器？一時間，網(wǎng)上眾說紛紜：“中星6B”在軌測試的時候就出現(xiàn)過定位故障；“中星6B”以前曾受到過境外信號干擾；“中星6B”每年有那么幾天信號不穩(wěn)定#8943;#8943;“中星6B”成為人們關(guān)注的焦點。

中星6B

2007 年之前，我國廣播電視專用衛(wèi)星是“鑫諾3 號”。但“鑫諾3 號”僅有10 個C 波段轉(zhuǎn)發(fā)器，對于像中央電視臺國際頻道以及一些以對外宣傳為主的省級衛(wèi)星頻道，鑫諾的轉(zhuǎn)發(fā)器數(shù)目是遠遠不夠的，需要更大容量的轉(zhuǎn)播星。

2007 年7 月5 日20 時08 分，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，法國泰雷茲#8226;阿來尼亞宇航公司研制生產(chǎn)的、精挑細選的新一代抗干擾通信衛(wèi)星“中星6B”成功打入太空，定點后，衛(wèi)星的在軌測試和驗收都很順利，于是就在8 月1 日正式交付使用。“中星6B”裝載了38 個C 波段轉(zhuǎn)發(fā)器，能覆蓋中國、東南亞、太平洋及大洋洲，可傳送300 套電視節(jié)目。此后“鑫諾3 號”轉(zhuǎn)而成為備份星。

購買“中星6B”的過程有點小波折，本來中國一向是在美國公司購買衛(wèi)星，而這次中國偏向了法國公司?！袄碛珊芎唵?，美國人不賣?！眮喬l(wèi)星公司一位高級工程師說。亞太購買的“亞太1 號”、“亞太1A”、“亞太2R”、“亞太5 號”一共4 顆衛(wèi)星，全部都來自美國的波音公司和勞拉公司，但其中“亞太5 號”因為沒有“出口證”曾一再推遲發(fā)射期。中廣衛(wèi)王姓高級工程師對于一直躺在勞拉公司倉庫的“中星8 號”更是無奈。“‘亞太5 號’好歹給發(fā)射了，‘中星8 號’徹底沒有了，1.32 億美元的定金也沒退?！弊罱K，泰雷茲#8226;阿萊尼亞宇航公司成為首選。泰雷茲#8226;阿萊尼亞是世界上領(lǐng)先的空間電信開拓者之一，衛(wèi)星訂單在2006 年世界排名第一。

當時能相中“中星6B”，還因為它在中方的要求下有更強的抗干擾能力。

2002 年6 月、9 月、11 月、2003 年10 月和2006 年的10 月，“鑫諾1 號”衛(wèi)星Ku 波段的2A、3A 和6A 轉(zhuǎn)發(fā)器多次受到非法信號攻擊，干擾了中央電視臺、部分地方臺和中國教育電視臺節(jié)目的正常播出。2003 年10月15 日，“ 神舟五號”載人飛船成功發(fā)射。當日，轉(zhuǎn)播中央臺電視節(jié)目的“鑫諾1 號”的轉(zhuǎn)發(fā)器再次受到非法信號攻擊，持續(xù)時間共計18 分44 秒。

“因此在選購‘中星6B’時，抗干擾是一項很重要的指標?！敝袊l(wèi)通工作人員指出，“中星6B”具備防止地面惡意上行信號干擾的能力。一般的通信衛(wèi)星之所以不能夠抗干擾，是因為衛(wèi)星的上行和下行信號接收、發(fā)射天線合二為一，另外其轉(zhuǎn)發(fā)器通常采用透明轉(zhuǎn)發(fā)器，不能有效地抵御惡意信號的干擾。而“中星6B”則采用了上行、下行收發(fā)天線分離、上行波束與下行波束分別覆蓋的方法，上行波束天線覆蓋中國大陸，但不包括中國臺灣地區(qū)，把敏感地區(qū)排除在上行波束之外。下行波束覆蓋整個亞太地區(qū)，這樣可以確保國內(nèi)廣播電視節(jié)目的安全、優(yōu)質(zhì)傳輸，最大限度避免了惡意信號的干擾?！斑@也就是為什么，我們這次能很快排除人為信號干擾，直接進入衛(wèi)星故障的排查環(huán)節(jié)?！?/p>

另外，原中國通信廣播衛(wèi)星公司總設(shè)計師閔士權(quán)指出，通常人為惡意強功率干擾只能使衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的工作信號失常，受到抑制，甚至出現(xiàn)非法信號的圖像等信息，而不是信號中斷，收不到任何轉(zhuǎn)發(fā)的信號。此外，人為惡意干擾針對性強，目標明確，通常只對一兩個衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器實施干擾，而不會對所有衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器同時實施干擾，因為這樣做干擾方付出的代價太大，且無必要，而這次故障現(xiàn)象不是個別衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器失常，而是全部工作轉(zhuǎn)發(fā)器同時失常。

排除了地面控制的人為失誤、人為惡意干擾，剩下的該被盤查的部件就是衛(wèi)星本身了?！艾F(xiàn)在我們已經(jīng)掌握了衛(wèi)星的故障位，是星上一個設(shè)備的計算機數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，而且已經(jīng)將事發(fā)情況和數(shù)據(jù)傳給了法國生產(chǎn)商，讓他們分析原因。但在法方的結(jié)果出來之前，我們不能草率斷定故障原因?！敝袊l(wèi)通工作人員說。

廣播衛(wèi)星的困境

1945 年，阿瑟#8226;克拉克在英國《無線電世界》雜志上提出了一個大膽的設(shè)想，那就是利用3 顆地球靜止軌道衛(wèi)星進行準全球通信。10 多年后，這個夢想實現(xiàn)了。

Telstar 于1962 年進入軌道，它完全是一種商業(yè)冒險，因為貝爾實驗室隸屬的ATT 甚至向NASA支付了300 萬美元，作為德爾塔運載火箭的費用。發(fā)射15 小時后，當Telstar 沿東北的弧線從加勒比向西班牙飛行時，它的控制人員試圖發(fā)送世界上第一次跨越大西洋的電視廣播。這次演播是在美國、英國與法國的地面站之間進行。美國方面先放了一段錄像，法國方面的接收效果很好，英國收到的圖像卻是延遲的。從那個時候開始，衛(wèi)星偶爾的小情緒就折磨著廣播衛(wèi)星行業(yè)——不管這些小情緒是人為或者自然造成。

廣播衛(wèi)星是多功能設(shè)備的組合體，又不像地面設(shè)備那樣可以直接監(jiān)控，溫度控制、姿態(tài)控制都非常復雜。很多因素都會使衛(wèi)星產(chǎn)生多種故障，以至無法工作。2003 年12 月，“亞洲2 號”衛(wèi)星姿態(tài)滾動角偏差出現(xiàn)明顯異常，所有C 和Ku 頻段轉(zhuǎn)發(fā)器的信號傳輸陸續(xù)中斷，導致包括中央臺在內(nèi)共23 套節(jié)目一度中斷。據(jù)亞洲衛(wèi)星一位張姓工程師回憶，當時推斷是外層空間某些不明微粒撞擊衛(wèi)星，導致了姿態(tài)的偏差，所以就和衛(wèi)星的廠商洛克希德#8226;馬丁公司商量，對衛(wèi)星姿態(tài)進行調(diào)整，結(jié)果收效不大，偏差甚至擴大了，23 套衛(wèi)視節(jié)目信號傳輸陸續(xù)中斷，最后不得不將23 套節(jié)目轉(zhuǎn)到亞洲3S 衛(wèi)星和亞太1A衛(wèi)星上緊急播出。幾天后，采用新的辦法對衛(wèi)星進行調(diào)姿，姿態(tài)偏差才得以修復。

陳林是衛(wèi)視發(fā)燒友，在自家后院支了一個“鍋”，直指“中星6B”。2008 年2 月26 日，他正在家看電視，信號突然斷了，將近一半的臺信號不穩(wěn)定。開始陳林以為是家中的天線出問題了，可20 分鐘后信號又恢復正常了。“在隨后的一周內(nèi)我不斷觀察，每次信號中斷都是從12 ：25 開始到12 ：45 左右恢復。我終于發(fā)現(xiàn)原因了，原來在這段時間內(nèi)太陽、‘中星6B’、天線三者正好處在同一直線上?！标惲终f。

陳林所說的現(xiàn)象是日凌干擾。閔士權(quán)解釋說，對某一顆靜止衛(wèi)星的通信系統(tǒng)來說，日凌中斷一般是難以避免的。每年春分和秋分前后，太陽運行到地球赤道上空。由于這時太陽距離地球最近，太陽發(fā)出的電磁波對地球的輻射最為強烈。在這期間，如果太陽、通信衛(wèi)星和地面衛(wèi)星接收天線恰巧又在一條直線上，那么電磁波對于人造衛(wèi)星的影響就最強烈，太陽發(fā)射的電磁波比衛(wèi)星發(fā)射的信號能量要強很多，從而會干擾衛(wèi)星信號的接收。“簡單說來，衛(wèi)星是一面鏡子，地面信號可以理解為一束光，用手電筒照射的光，經(jīng)過鏡面折射，我們在另外一個地面站，能接收到這束光。而太陽，它發(fā)射的是激光，地面站接收到的就是激光。這兩束光同時出現(xiàn)在一個地面站，我們接收到的是激光而不是手電筒的光?！?/p>

另外，地球靜止軌道位置資源和無線頻率資源有限，衛(wèi)星的空間位置和工作頻率必須向國際電聯(lián)申報并要符合國際規(guī)定，即其參數(shù)，包括電視信號的編碼方式都是公開的。也就是說，作為衛(wèi)星電視廣播的是商業(yè)通信衛(wèi)星，為降低成本，大多采用透明式轉(zhuǎn)發(fā)器。商業(yè)衛(wèi)星沒法像軍事衛(wèi)星那樣采用如變頻、跳頻、增大功率等方式來抵御人為干擾。像“中星6B”這樣的民用衛(wèi)星，雖已增加了一些抗干擾功能，但程度不太強，因為造價過高。目前世界上抗干擾能力最強的是美國的“軍事星”衛(wèi)星，其造價高達十億美元。針對惡意干擾，我國已提出了一些衛(wèi)星抗干擾措施，例如增加正常廣播節(jié)目信號的上行功率，使得信號明顯大于干擾，以壓制干擾信號。

不管是衛(wèi)星故障，還是自然或者人為干擾，盡管它們有時候無法避免，留給衛(wèi)星運營公司的總是無法回避的巨大損失。據(jù)鑫諾衛(wèi)星公司市場部一位人士測算，近年來衛(wèi)星事故給衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)帶來不少麻煩，有時候只衛(wèi)星成本就20 多個億，而像中斷信號這樣的狀況，需要賠償廣告商的損失。“我們最大的困擾是如何去面對客戶的擔心，這種擔心如果處理不好，將直接面臨客戶的流失。