我國微小業(yè)余衛(wèi)星的發(fā)展及應(yīng)用

劉海洋，張 磊，張 珣

（國家無線電監(jiān)測中心，北京 100037）

自從1961年第一顆業(yè)余無線電衛(wèi)星OSCAR 1升空以來，業(yè)余衛(wèi)星就受到來自全球大量業(yè)余愛好者的關(guān)注。無線電愛好者利用業(yè)余衛(wèi)星進(jìn)行通聯(lián)、試驗(yàn)，甚至在搶險(xiǎn)救災(zāi)的重要關(guān)頭發(fā)出珍貴的呼救信號(hào)。業(yè)余無線電衛(wèi)星通信是當(dāng)今簡單、廉價(jià)而且能夠清晰的體驗(yàn)衛(wèi)星通信全過程的唯一有效手段[1]。近年來隨著商業(yè)衛(wèi)星模式和微小衛(wèi)星制造產(chǎn)業(yè)的成熟，微小衛(wèi)星有了井噴式的發(fā)展，其廣泛應(yīng)用于新技術(shù)驗(yàn)證、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、科普教育、對(duì)地遙感和通信等領(lǐng)域。但與此同時(shí)，也發(fā)現(xiàn)部分衛(wèi)星操作單位違規(guī)使用業(yè)余衛(wèi)星進(jìn)行商業(yè)運(yùn)作，在業(yè)內(nèi)造成負(fù)面影響，甚至在國際上引發(fā)投訴事件。

本文結(jié)合我國業(yè)余衛(wèi)星的典型應(yīng)用系統(tǒng)，重點(diǎn)闡述微小業(yè)余衛(wèi)星投入使用需要履行的國際國內(nèi)法律法規(guī)，以期宣傳和引導(dǎo)業(yè)余衛(wèi)星使用單位了解、熟悉和明確應(yīng)履行的責(zé)任，更好地維護(hù)我國微小業(yè)余衛(wèi)星使用的正常秩序。

1 微小衛(wèi)星概述

微小衛(wèi)星通常是指重量在1，000千克以下的人造衛(wèi)星，按照其重量可進(jìn)一步可細(xì)分為：小衛(wèi)星

（Smallsat），重100 ～1，000千克；微衛(wèi)星（Microsat），重10 ～100千克；納衛(wèi)星（Nanosat），重1 ～10千克；皮衛(wèi)星（Picosat），重0.1 ～1千克；飛衛(wèi)星（Femtosat），重0.1千克以下。本文為了使讀者便于理解和描述方便，統(tǒng)一稱為微小衛(wèi)星。微小衛(wèi)星具有以下特點(diǎn)：

（1）新技術(shù)含量高：微小衛(wèi)星廣泛應(yīng)用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)、新技術(shù)驗(yàn)證、平臺(tái)設(shè)計(jì)等方面。

（2）研制周期短：通常研制周期只有一年左右，大大壓縮了項(xiàng)目立項(xiàng)、實(shí)施和運(yùn)行的周期。

（3）研制經(jīng)費(fèi)低：通常百萬到千萬人民幣的數(shù)量級(jí)就可以研制一顆微小衛(wèi)星。

（4）生產(chǎn)平臺(tái)化：由于微小衛(wèi)星重量輕、體積小，可以直接使用成熟平臺(tái)進(jìn)行批量生產(chǎn)。

（5）發(fā)射成本低：可以利用小型火箭批量發(fā)射，或搭載大衛(wèi)星作為次載荷發(fā)射，方式多樣。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2015年以來，我國和世界其他國家新發(fā)射的衛(wèi)星中，微小衛(wèi)星的數(shù)量占據(jù)絕對(duì)的主導(dǎo)優(yōu)勢位置。

2 我國業(yè)余衛(wèi)星典型應(yīng)用

2019年7月我國最新發(fā)射“北理工1號(hào)”，即是一顆微小業(yè)余衛(wèi)星，該星主要用于帆球航天器技術(shù)和新型空間電臺(tái)技術(shù)的驗(yàn)證，其使用的無線電頻率為UV 頻段，即上行145 MHz、下行435 MHz。

我國對(duì)業(yè)余無線電有著明確的定義，根據(jù)《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》[2]第1.3.39款和1.3.40款，業(yè)余業(yè)務(wù)是指供無線電愛好者進(jìn)行自我訓(xùn)練、相互通信和技術(shù)研究的無線電通信業(yè)務(wù)。業(yè)余無線電愛好者系指定正式批準(zhǔn)的、對(duì)無線電技術(shù)有興趣的人，其興趣純系個(gè)人愛好而不涉及謀求利潤。衛(wèi)星業(yè)余業(yè)務(wù)是指利用地球衛(wèi)星上的空間電臺(tái)開展與業(yè)余業(yè)務(wù)相同目的的無線電通信業(yè)務(wù)。

經(jīng)過筆者梳理，我國近些年發(fā)射的業(yè)余衛(wèi)星主要參數(shù)如下：

表1 近些年我國業(yè)余衛(wèi)星主要參數(shù)

上述衛(wèi)星的操作者主要是科研院所、教育機(jī)構(gòu)（特別是高校）和新興衛(wèi)星運(yùn)營商，主要用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)、試驗(yàn)星驗(yàn)證、科普教育等用途，可以看出上述業(yè)余衛(wèi)星主要使用的仍是UV 頻段，且衛(wèi)星壽命通常只有一年左右。

關(guān)于業(yè)余無線電臺(tái)的管理，我國已經(jīng)出臺(tái)以下政策規(guī)定：

《業(yè)余無線電臺(tái)管理辦法》2012年：該辦法涉及業(yè)余無線電臺(tái)的設(shè)置審批、業(yè)余無線電臺(tái)的使用、業(yè)余無線電臺(tái)呼號(hào)等內(nèi)容，并附有申請表格和電臺(tái)呼號(hào)說明。第二十八條（二）明確規(guī)定禁止利用業(yè)余無線電臺(tái)從事商業(yè)或者其他與營利有關(guān)的活動(dòng)。

《工業(yè)和信息化部關(guān)于實(shí)施《業(yè)余無線電臺(tái)管理辦法》若干事項(xiàng)的通知》工信部無[2013]43號(hào)：該通知對(duì)A、B、C 三類業(yè)余無線電臺(tái)作出分類，并對(duì)業(yè)余無線電操作者應(yīng)具備的知識(shí)和技術(shù)能力，以及驗(yàn)證作出了詳細(xì)規(guī)定。

3 微小業(yè)余衛(wèi)星無線電管理要求

微小業(yè)余衛(wèi)星的操作者需要履行以下行政和技術(shù)程序，以便更好地開展業(yè)務(wù)，并有效避免對(duì)我國和國際其他衛(wèi)星系統(tǒng)或無線電業(yè)務(wù)的干擾。

3.1 向國際電聯(lián)申報(bào)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)資料

微小業(yè)余衛(wèi)星需要提前向國際電聯(lián)申報(bào)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)資料，獲取使用無線電頻率的權(quán)利和地位。微小業(yè)余衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)資料屬于非規(guī)劃類，可分為提前公布資料（Advanced Publication Information，簡稱A 資料或API 資料）、協(xié)調(diào)資料（Coordination，簡稱C 資料或CRC 資料）和通知資料（Notification，簡稱N 資料）。申報(bào)流程有兩種流程，A-N 流程和C-N 流程，詳見《無線電規(guī)則》[3]和《程序規(guī)則》第9條。

由于微小業(yè)余衛(wèi)星通常具有質(zhì)量小、壽命短的特點(diǎn)，因此適用于工業(yè)和信息化部印發(fā)的《衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)國際申報(bào)簡易程序規(guī)定（試行）》，該規(guī)定自2019年8月1日起施行，可以簡化衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)國際申報(bào)的流程，并減輕衛(wèi)星操作單位的負(fù)擔(dān)。

3.2 國內(nèi)國際協(xié)調(diào)

衛(wèi)星操作單位在衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)A 資料或C 資料報(bào)送國際電聯(lián)后，應(yīng)積極主動(dòng)開展國內(nèi)協(xié)調(diào)和國際協(xié)調(diào)。國內(nèi)協(xié)調(diào)（包含香港和澳門）應(yīng)根據(jù)國內(nèi)其他衛(wèi)星操作單位提出的協(xié)調(diào)要求，通過技術(shù)分析等方式開展，國內(nèi)協(xié)調(diào)的完成情況是后續(xù)報(bào)送通知資料的重要依據(jù)；國際協(xié)調(diào)應(yīng)根據(jù)國際電聯(lián)在IFIC（國際頻率信息通報(bào)）中公布的協(xié)調(diào)清單、其他主管部門提出的周報(bào)意見和《無線電規(guī)則》的有關(guān)要求，通過信函、電子郵件、電話會(huì)議、會(huì)談等方式開展協(xié)調(diào)。協(xié)調(diào)完成情況是空間電臺(tái)設(shè)計(jì)和修正頻率等衛(wèi)星載荷參數(shù)的重要依據(jù)。

此外，在國內(nèi)申報(bào)衛(wèi)星業(yè)余業(yè)務(wù)頻率須經(jīng)中國無線電協(xié)會(huì)業(yè)余無線電分會(huì)同意。在國際衛(wèi)星業(yè)余業(yè)務(wù)頻率投入使用前需要完成與國際業(yè)余無線電聯(lián)盟（International Amateur Radio Union，IARU）的協(xié)調(diào)，IARU 協(xié)調(diào)需要向其提供衛(wèi)星的詳細(xì)參數(shù)、頻率使用計(jì)劃、衛(wèi)星平臺(tái)的參數(shù)和發(fā)射計(jì)劃，IARU 根據(jù)申請者提供的材料給出可以使用的頻率信息，即上下行發(fā)射標(biāo)識(shí)等參數(shù)。

3.3 申請衛(wèi)星無線電頻率許可和空間電臺(tái)執(zhí)照

根據(jù)《無線電頻率使用許可管理辦法》[4]和《設(shè)置衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)空間電臺(tái)管理規(guī)定》[5]，業(yè)余無線電衛(wèi)星在發(fā)射之前，需要向國家無線電管理機(jī)構(gòu)申請使用無線電頻率和設(shè)置、使用空間無線電臺(tái)，微小業(yè)余衛(wèi)星需要獲得無線電頻率使用許可證和空間無線電臺(tái)執(zhí)照，方可合法合規(guī)的利用微小業(yè)余衛(wèi)星開展相關(guān)通信活動(dòng)。

申請者需要提供申請材料列表中所需的完整材料，并完成與我國其他衛(wèi)星系統(tǒng)或業(yè)務(wù)的協(xié)調(diào)工作方可提出申請，材料列表及其他要求詳見工業(yè)和信息化部網(wǎng)站。

3.4 辦理測控站設(shè)置手續(xù)

根據(jù)我國《中華人民共和國無線電管理?xiàng)l例》[6]和《建立衛(wèi)星通信網(wǎng)和設(shè)置使用地球站管理規(guī)定》[7]，微小業(yè)余衛(wèi)星的發(fā)射前就需要辦理測控站設(shè)置手續(xù)獲取測控站臺(tái)站執(zhí)照。

需要注意的是，根據(jù)《中華人民共和國無線電管理?xiàng)l例》第六十二條：建設(shè)射電天文臺(tái)、氣象雷達(dá)站、衛(wèi)星測控（導(dǎo)航）站、機(jī)場等需要電磁環(huán)境特殊保護(hù)的項(xiàng)目，項(xiàng)目建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)在確定工程選址前對(duì)其選址進(jìn)行電磁兼容分析和論證，并征求無線電管理機(jī)構(gòu)的意見；未進(jìn)行電磁兼容分析和論證，或者未征求、采納無線電管理機(jī)構(gòu)的意見的，不得向無線電管理機(jī)構(gòu)提出排除有害干擾的要求。因此，微小業(yè)余衛(wèi)星測控站也需要開展電磁兼容分析論證和電磁環(huán)境測試工作，并獲得當(dāng)?shù)責(zé)o線電管理機(jī)構(gòu)同意建設(shè)測控站的意見。

4 結(jié)束語

業(yè)余衛(wèi)星無線電頻率的使用具有它特殊性，合法合規(guī)地利用業(yè)余無線電頻率才能保證業(yè)余衛(wèi)星事業(yè)健康有序的發(fā)展。本文從業(yè)余微小衛(wèi)星的基本定義和我國相關(guān)管理法規(guī)政策出發(fā)，為業(yè)余衛(wèi)星操作者指出需要重點(diǎn)關(guān)注的方面，保障業(yè)余衛(wèi)星業(yè)務(wù)能夠?yàn)閺V大業(yè)余愛好者提供自我訓(xùn)練、相互通信和技術(shù)研究的廣闊平臺(tái)。