东经115°～125°静止轨道轨位频率资源分析

赵竹新，张宇喆，李志欣

(北京市遥感信息研究所，北京100086)

0 引言

随着空间技术的发展和卫星应用的大量增加，卫星轨道和频率资源日益紧缺，特别是静止轨道资源。由于一颗静止轨道卫星可以覆盖地球表面约40%的区域，且地球站天线容易跟踪，信号稳定，因此广泛用于通信、广播、对地观测和导航等业务。但受天线接收能力限制，同一频段、同覆盖区域的静止轨道卫星必须间隔一定距离(经度间隔不小于2°)，才能保证地球站稳定区分卫星信号。因此，静止轨道及频率资源日益成为各国抢占的对象[1-3]。

由于历史原因，美、欧、俄等传统航天大国在轨道资源方面占有绝对优势，据国际电信联盟(ITU)统计，目前全球各国在静止轨道运行的卫星有542颗，其中美国有157颗，中国有41颗[4]。按照ITU规则，静止轨道位置和频率遵循先占先得的原则，鉴于我国在静止轨道领域尚处于落后地位，开展静止轨道资源研究和探索，对于布局我国未来航天产业发展具有重要意义。

本文针对我国对静止轨道卫星发展需求，重点选取与我国最相关的东经115°～125°(以下简称115°E和125°E)弧段内Ka和Ku频率资源现状开展分析，并提出了有关建议，可为我国静止轨道和频率选取和申报提供参考。

1 115°E～125°E弧段内Ka和Ku频率资 源情况

1.1 弧段内在轨卫星情况

目前在115°E～125°E弧段内实际在轨的静止轨道商业卫星有10颗，包括：中国ChinaSat 6B(115.5°E)、美国/韩国ABS-7(Koreasat 3)/Koreasat 6(116°E)、日本BSAT-2A(116.1°E)、印尼Telkom 2(118°E)、泰国/马来西亚Thaicom 4(Ipstar 1，Measat 5)(119°E)、中国香港/泰国Asiasat 6(Thaicom 7)(120°E)、中国香港Asiasat 4(122°E)、法国Artemis(123°E)、日本JCSat 4B(JCSat 13)(124°E)和中国ChinaSat 6A(125°E)。

根据公开消息，计划在此弧段部署的新卫星有美国/韩国的ABS-8/Koreasat 7(116°E)2颗、印尼的Telkom 3S(118°E)、孟加拉国的Bangabandhu-1(119°E)和替代Asiasat 4的Asiasat 9(122°E)。

在此弧段的传统轨位有中国卫通的115.5°E、韩国KT的116°E、泰国的120°E、中国香港的122°E、日本JCSAT的124°E和中国卫通的125°E，如图1所示。

图1 115°E～125°E弧段的在轨 静止轨道商业卫星情况Fig.1 GEO satellites in 115°E～125°E

从统计情况来看，在116°E～118°E之间和120°E～122°E之间目前没有实际在轨静止轨道商业卫星，但121°E是美国与澳大利亚双边合作的全球宽带系统(WGS，X/Ka频段)的一个重要轨位，由此仅在116°E～118°E之间存在一个2°的空间间隔。

1.2 弧段内在轨含Ku/Ka星情况分析

从上述卫星公开信息进一步获悉，星上采用Ka频段载荷的有在轨的ABS-7(116°E)和Artemis(123°E)、计划发射的ABS-8/Koreasat 7(116°E)和亚星9(122°E)；采用Ku频段载荷的有在轨的ABS-7/Koreasat 6(116°E)、Thaicom 4(119°E)、Asiasat 4(122°E)、JCSat 4B(124°E)、ChinaSat 6A(125°E)、计划发射的ABS-8/Koreasat 7(116°E)、Telkom 3S(118°E)、Bangabandhu-1(119°E)和Asiasat 9(122°E)。采用Ku/Ka频段的静止轨道在轨和计划部署的卫星情况如图2所示。

图2 115°E～125°E弧段在轨静止轨道 Ku/Ka频段卫星情况Fig.2 Satellites of Ku/Ka band in 115°E～125°E

由此分析看出，尽管119°E～122°E弧段存在3°间隔，但目前该弧段内存在亚星6号(C频段，120°E)和澳大利亚卫星(X/Ka频段，121°E)，而且亚星在120°E未来有扩展使用Ku/Ka频段的使用需求。

1.3 弧段内Ku/Ka卫星网络登记情况分析

除在轨运行和部署的卫星情况外，在该弧段内目前尚有五十余份卫星网络资料。115°E～125°E弧段使用或拟使用Ku和Ka频段在ITU的登记情况如表1所示。

表1 115°E～125°E静止轨道Ku/Ka频段网络申报统计Tab.1 Ku/Ka networks between GEO 115°E and 125°E

表1续序号主管部门网络名称轨位12 250～12 750 MHz18 000～20 000 MHz拟使用已使用拟使用已使用45JN-SAT-Y12-124E124° E√√46JN-SAT-Y15-124E124° E√√47CHNCHINASAT-ROUTE8125° E√√48CHNCHINASAT-DL6125° E√√49CHNCHINASAT-D-125E125° E√√50CHNDFH-4-0A125° E√51CHNCHINASAT-MSB5125° E√√52RUSBRASLET-125E125° E√53CHNCHINASAT-49125° E√

统计结果如图3所示。

图3 115°E～125°E弧段的登记使用 含Ku/Ka频段网络情况Fig.3 Networks of Ku/Ka band in use between 115°E and 125°E

从目前ITU登记情况来看，已经通知ITU启用Ku/Ka频段的卫星网络轨道位置有115.5°E，116°E，118°E，119.5°E，120°E，121°E，122°E，124°E和125°E。在上述轨位中，目前有中国卫星实际在轨的轨位是115.5°E，120°E，122°E和125°E，这些卫星的应用和覆盖范围主要是我国及周边国家。

2 分析和建议

通过对静止轨道115°E～125°E在轨卫星和采用Ku/Ka频段的在轨卫星及网络登记情况统计梳理，可以发现，目前该弧段内静止轨道资源，尤其是Ku/Ka频段资源十分紧缺[7-10]。从各国静止轨道卫星轨道位置和频率协调使用的经历来看，轨道和频率资源紧缺的现状虽然将长期存在，但是通过策略的运用和技术的协调，依然可以寻求和开拓新的轨道位置和频率资源。

① 考虑相互干扰风险因素[5-6]，同频同覆盖卫星的空间间隔应至少2°，但是不同频或地理业务区隔离情况下可以在一定约束条件下实现共轨或邻轨布置卫星网络。如115.5°E(中国)、韩国116°E(日本/韩国)和美国116°E(其他地区)三颗星的共存条件为地理业务区隔离，118°E(中国)和119.5°E(泰国)卫星的共存条件为地理业务区隔离和频率分割，而119.5°E(泰国)和120°E(亚星)共存条件是基于商业合作；

② 中国在115.5°E，120°E，122°E和125°E轨位具有传统优势，应保护上述轨道位置Ku频段频率资源的同时，不限制这些轨道位置在Ka频段的发展。同时，争取开拓在116°E～120°E弧段Ka和Ku频段的存在。在此弧段处于中间位置的118°E轨道位置，目前登记的有印尼和亚星的卫星网络资料，从资料协调地位来看，印尼在Ku频段优先，亚星在Ka频段优先。可以考虑在与印尼地理业务区隔离条件下，积极做好亚星在此轨道频率资源的维护和部署。

3 结束语

静止轨道频率和轨道资源的获得和维护是一项长期而重要的工作，需要在频轨使用需求分析和科学规划的基础上，及时获得国内外卫星业务领域的发展动态，并有序开展立项卫星系统的国际国内协调。卫星轨位和频率的协调，不仅需要基于临近卫星参数进行干扰风险分析，也需要制定正确的协调策略。通过科学有效地制定协调策略，在ITU规则框架下加强统筹，充分了解彼此卫星网络实际业务和运行管理情况，尊重规则，实现突破，不断提高话语权和主动权，逐步维护和开拓我国在太空领域的利益。