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射电天文台站国际频率申报审查方法

  摘要:本文介绍了射电天文发展情况和频率使用情况,分析了射电天文在国际协调中的规则和与射电天文相关的频率划分脚注,总结了我国历年射电天文台站向国际电联申报情况,对频率申报审查提出了建议。
  
  关键词:射电天文;无线电规则;脚注;频率审查
  
  1射电天文业务概述
  
  《无线电规则》中的无线电业务共有41种,还有一种不属于无线电业务的第42种业务就是射电天文业务。射电天文学是天文学的一个分支,它利用无线电接收技术,观测从太阳系到银河系以及银河系以外的所有天体在不同频段的宇宙信号。射电天文在《无线电规则》第1.12条定义为基于接收源于宇宙无线电波的天文学。射电天文学兴起于20世纪30年代,从50年代开始世界无线电大会将射电天文列为一种电信业务,国际电联陆续给射电天文业务划分了许多专用频段。随着射电天文技术的发展,逐渐开展了宇宙空间分子谱线观测活动,不同物质观测频谱不同,频段需求大大增加。射电天文只接收宇宙射电信号,不会发射信号,因此它本身并不会对外界产生干扰。由于外太空到达地面信号非常微弱,据说自射电天文兴起的80多年来所有接收到的射电天文信号能量翻不动一页书,因此射电天文望远镜必须灵敏度非常高,对干扰信号的敏感度也非常高,因此在射电天文台站附近都规定了严格的静默区。由于对无线电环境要求较高,射电天文台站通常射在比较偏远的地方。我国主要的射电天文台地址有北京、上海、青海、新疆、内蒙古、贵州、云南、西藏等。目前国际电联ITU-R第7研究组是专门进行包括射电天文在内的科学业务研究的。从理论上讲,频率划分表的任何频段都可用于射电天文观测,使用频率一般可从2MHz到1THz,为探测不同宇宙信息射电天文业务所使用频段也不同。在射电天文等无源业务的专用频段上禁止任何无线电发射,还有一些频段是射电天文与其他业务共用的,在这些频段以及邻频段,其他业务应避免对射电天文台台站产生干扰。在射电天文频段有一些适合连续观测的频段,还有一些用于谱线观测的频点有的不在射电天文业务划分频段内,主管部门应该帮助协调频率使用。关于射电天文使用频率可参照ITU-R建议RA.314。由于对射电天文台站的干扰不仅有来自地面业务的干扰,还要考虑来自卫星业务的影响,目前各种业务对频率需求都非常强烈,静止及非静止在轨卫星数量增加迅猛,都增加了对射电天文台站干扰的机会,因此将我国射电天文台站及时报送国际电联,纳入国际频率总表,使其在国际上得到相应的保护是非常必要和急迫的。国际电联申报射电天文频率资料使用空间业务申报软件SpaceCapture进行申报,使用SpaceQry软件可查询国际频率总表中各国的射电天文台站。
  
  2我国射电天文台站国际申报情况
  
  在国际电联空间业务数据库中可以查到了我国分别于1979年和2004年分别向国际电联申报过两批共6个射电天文台站,其中2004年的3个台站所使用频率基本符合无线电规则5.149和5.340规定,个别涉及与射电天文其他频段相关的脚注都进行了标记,有的台站因为某些原因未进入国际频率总表。2017年4月我国集中申报过一批射电天文台站,目前国际电联还未完成审查。我们在申报中负责频率资料的审查,由于射电天文使用频率分布广泛,其申报和审查都较为复杂。
  
  3与射电天文相关的规则和脚注
  
  3.1《无线电规则》中有关射电天文的规则
  
  3.1.1条款《无线电规则》与射电天文有关的条款包括:第4.6条是对射电天文保护的规定;第11.12条规定了射电天文接收使用的任何频率,如果希望列入频率总表都可以向国际电联申报通知资料;第29条是关于射电天文的一些规定,例如29.4条明确每个国家少量的射电天文台站及其已知位置将有助于给予它们特殊的保护,以避免干扰。29.5条被保护的射电天文台站位置和观测频率应该按照无线电规则第11.12条款向国际电联进行通知,并且按照20.16条公布给电信成员国,其中20.16条要求各国主管部门及时通报通知的任何变化。此外第22.22-22.5条是关于月球屏蔽区内的射电天文的规定。3.1.2脚注《无线电规则》中频率划分表中射电天文主要使用频段包括在如下脚注中(含主要业务和次要业务):脚注5.149:为射电天文与其他业务共用的频段,包括连续观测频段和谱线观测频率,规定在此脚注所列频段中,其他业务要保护射电天文免受干扰,特别是空间飞行器;脚注5.250:在中国225-235MHz频段射电天文为次要业务;脚注5.305:在中国606-614频段射电天文为主要业务;脚注5.340:此脚注中频段均分配给射电天文、卫星地球探测、空间研究等无源业务作为主要业务,在这些频段禁止一切发射;脚注5.341:某些国家在1400-1727MHz、101-120GHz、197-220GHz频段为无源业务;脚注5.385:在1718.8-1722.2MH频段射电天文为次要业务,用于谱线观测,与5.149脚注一致;脚注5.555:在48.94-49.04GHz频段射电天文为主要业务,与其他业务共用,与5.149脚注一致;脚注5.556:在51.4-54.25GHz、58.2-59GHz、64-65GHz频段可根据本国安排进行射电天文观测;脚注5.565:在275-1000GHz频段为无源业务如射电天文、卫星地球探测、空间研究等业务使用频段,其他业务要对无源业务进行保护。
  
  3.2国家频率划分规定中有关射电天文脚注
  
  《中华人民共和国无线电频率划分规定》中除与《无线电规则》频率划分表中上述脚注相同外,关于射电天文业务增加了如下国家脚注:CHN11:我国229-239MHz频段在某些地方用于射电天文业务,与它共用的业务不得对它造成干扰,这个频段在《无线电规则》5.250中225-235MHz在我国划分给射电天文作为次要业务,可以看出两者有交集,并不完全重合;CHN12:我国关于射电天文为主要划分的频段和使用地点,这些划分符合国际频率划分,但有些国际划分在我国并未划分给射电天文业务。其中608-614MHz与5.305脚注的606-614分给我国的频段稍有出入。
  
  4频率申报审查方法
  
  由于射电天文观测频段很宽,原则上申报频率应符合国际频率划分各脚注要求,并且符合我国频率划分脚注,如果与国际划分不符,在国际上被认可比较困难。但某些没有在脚注中的谱线观测频率,如果符合ITU-R建议RA.314中谱线观测的频率,在进行国内协调后应该可以进行国际申报。与我国频率划分不符的频段,很难保证不受到其他业务台站干扰,并且国内协调困难,建议申报前先完成协调。射电天文国际频率申报多数应符合《无线电规则》5.149和5.340脚注中的频段之一,如果使用了《无线电规则》中关于射电天文频段的其他脚注,应标明相应脚注号。设台应与我国频率划分规定脚注CHN12中规定的地点一致,如果不一致国内需进一步协调。对于至少符合《无线电规则》中有关射电天文的脚注中规定的频段之一,同时完全符合国家脚注的频段及设台地点,可以向国际电联申报;部分符合国家脚注的,只将双方一致的部分申报;不符合国家脚注的频段,需要在申报前进行国内协调再申报。对于不符合《无线电规则》有关射电天文的脚注中的频段之一,无论是否与国家脚注一致,因在国际上无法受到保护,建议暂且不要申报,如确有使用且符合国家脚注,可向电联说明情况进行尝试性地申报,但符合ITU-R建议RA.314中谱线的频率的情况根据建议可以先进行协调。在脚注5.340和脚注5.565频段275-1000GHz为无源业务频段,不会干扰其他频段业务,但需要被保护,可以申报电联;在脚注5.341频段1400-1727MHz、101-120GHz、197-220GHz,如我国有使用射电天文的需求,可在完成国内协调基础上申报电联;在脚注5.555频段48.94-49.04GHz和脚注5.556频段51.4-54.25GHz、58.2-59GHz、64-65GHz可在完成国内协调基础上申报电联。射电天文台站在投入使用前需提前多少年开始申报尚未查到相关规定,建议按照地球站要求不要超过3年,或建议按照时间先后分批申报;一些规划台站是否可以提前5年申报需进一步研究,在申报前应首先完成国内协调工作。
  
  5结束语
  
  以上对射电天文台站频率申报各种情况进行了总结,由于射电天文台站审查时间较长,目前2017年4月报的通知资料还未收到电联完成审查通知,后续我们将根据电联回复意见进一步修改通知资料,逐步积累频率审查经验,为今后申报做好准备。对于目前尚未通知电联的台站和频段也可以逐步尝试向电联报送通知资料,明确我国申报依据,最大化地保护我国射电天文台站免受各种干扰。
  
  参考文献
  
  [1]ITU-R建议RA.314-10.射电天文测量的首选频率.
  
  [2]无线电规则,2016.[3]中华人民共和国无线电频率划分规定,2013.
  
  [4]中心完成我国射电天文台国际登记相关技术工作.中国无线电,2017.5.
  
  [5]射电天文业务的无线电管理浅析.中国无线电,2009.3.
  
  作者:任红 单位:国家无线电监测中心
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