(許建國編譯)
總部設(shè)在弗吉尼亞州雷斯頓的光平方公司從2003年就開始規(guī)劃一個(gè)覆蓋全美的L頻段移動(dòng)寬帶通信網(wǎng)。該網(wǎng)包括兩顆靜止軌道大型通信衛(wèi)星和幾萬個(gè)地面廣播塔。公司已投入了大約10億美元,一顆衛(wèi)星業(yè)已在軌。目前該公司正在設(shè)法融資幾十億美元用于地面系統(tǒng)的建設(shè)。但是該公司的地面網(wǎng)絡(luò)有可能干擾GPS信號(hào)。這引起了有關(guān)方面的關(guān)注,并展開了一系列研究與試驗(yàn)。
2011年6月9日,美國政府授權(quán)的國家天基定位、導(dǎo)航和授時(shí)系統(tǒng)工程論壇(NPEF),及美國航空無線電技術(shù)委員會(huì)各自發(fā)表了調(diào)查報(bào)告,稱如果允許光平方公司部署其網(wǎng)絡(luò),美國境內(nèi)大量的GPS用戶將會(huì)受到不可接受的干擾。
此外,由光平方公司牽頭,并有政府和業(yè)界專家參加的技術(shù)工作小組,也于2011年6月15日向美國聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)提交一份分析報(bào)告,以便FCC權(quán)衡是否需要調(diào)整對光平方網(wǎng)絡(luò)的政策。
兩篇調(diào)查報(bào)告對解決干擾的方案進(jìn)行了研究,包括降低光平方基站的功率,或給GPS接收機(jī)加裝專用的濾波器。研究認(rèn)為,實(shí)際上高功率的光平方地面網(wǎng)絡(luò)與低功率的GPS是無法共存的,這二者的信號(hào)頻率靠得太近。
對于這兩篇調(diào)查報(bào)告所列的問題和觀點(diǎn),光平方公司副總裁Jeff Carlisle并無異議。但他說,通過降低其地面基站發(fā)射功率等措施,干擾問題可以得以緩解。
FCC頒發(fā)給光平方公司的營業(yè)許可,最初是有嚴(yán)格限制的,目的就是要保證光平方的網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)基于衛(wèi)星的系統(tǒng),其地面部分只是備份,以備萬一與衛(wèi)星線路聯(lián)系不暢時(shí)使用。但是營業(yè)許可幾經(jīng)修改,其限制性條款不斷軟化。FCC最終允許光平方公司出售地面網(wǎng)絡(luò)使用的手機(jī),這一措施有助于光平方的融資。
但這一行動(dòng)引起GPS管理機(jī)構(gòu)的警覺。他們認(rèn)為,這樣就會(huì)使光平方公司的用戶數(shù)量大增,不得不提高地面廣播塔的發(fā)射功率,進(jìn)而影響GPS用戶。正是這一關(guān)注,才引發(fā)了對光平方的調(diào)查,以明確其網(wǎng)絡(luò)對GPS民用和軍用的潛在影響。
過去的幾個(gè)月來,包括軍方、政府和業(yè)界專家在內(nèi)的研究小組進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場試驗(yàn)。美國空軍航天司令部司令William Shelton將軍5月向參院武裝力量委員會(huì)報(bào)告,在試驗(yàn)中,GPS的軍用、民用和商業(yè)用戶都受到了影響。
NPEF主席Deane Bunce說,試驗(yàn)的最終結(jié)果表明,光平方網(wǎng)絡(luò)對GPS的許多政府用戶都有重大影響,比如空管和應(yīng)急反應(yīng)等。NPEF是白宮授權(quán)的一個(gè)委員會(huì),負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)政府各部門參與對與GPS有關(guān)的研究。NPEF于6月1日向FCC遞交了最終報(bào)告。
根據(jù)光平方提供的最新資料,NPEF對其網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了模擬,結(jié)果顯示,航空用戶可能會(huì)遭受GPS信號(hào)中斷,尤其是在人口稠密區(qū)。在這些區(qū)域,光平方地面站的間隔僅為400~800m,如果飛機(jī)的飛行高度在3040m以下,則在首都華盛頓特區(qū)、弗吉尼亞大部、賓夕法尼亞大部、馬里蘭州和新澤西州都無法使用GPS導(dǎo)航。Bunce說,測試中GPS航空接收機(jī)效果最差。
NPEF的報(bào)告還表明,當(dāng)光平方的地面廣播塔以15kw的最大允許功率發(fā)射信號(hào)時(shí),警車在距塔182米以內(nèi)接收不到GPS信號(hào),而救護(hù)車和消防車在距塔304米之內(nèi)也接收不到GPS信號(hào)。
Bunce說,如何降低光平方系統(tǒng)的干擾,目前似乎并無行之有效的辦法。分析表明,給航空GPS接收機(jī)加專用裝濾波器以消除光平方的信號(hào)干擾可能要用7~15年,而且耗資巨大,另外,加裝濾波器會(huì)影響接收機(jī)的性能。其他辦法,諸如改進(jìn)光平方的天線方向圖或排除某些區(qū)域或降低信號(hào)電平,則要求增加地面站的數(shù)量、提高系統(tǒng)的總功率輸出。對光平方來說,唯一可行的辦法是申請另外的頻率建站運(yùn)行。
同樣是在2011年6月1日,美國航空無線電技術(shù)委員會(huì)向FCC遞交的另一份報(bào)告也得出同樣的結(jié)論。該機(jī)構(gòu)所試驗(yàn)的所有航空GPS接收機(jī)都發(fā)生了不可接受的信號(hào)衰減。
光平方的地面網(wǎng)絡(luò)可以使用L頻段中的兩個(gè)頻段。美國航空無線電技術(shù)委員會(huì)的報(bào)告建議FCC不要批準(zhǔn)光平方在這兩個(gè)頻段的高頻率端運(yùn)行。看來,光平方和GPS的頻率沖突,短期內(nèi)很難解決。