神秘的“电波警察”
日前，记者来到总参某频谱管理中心，走进了这个鲜为人知的群体。
电磁频谱与大众生活息息相关
在自然界中，除了我们熟悉的海、陆、空三维空间，还存在着一个由电磁波构成的电磁空间。把电磁空间的电磁波按其频率的高低或者波长的长短排列起来，所形成的谱系，称之为电磁频谱。
按照电磁波递进的由低到高的顺序，依次为无线电波、红外线、可见光、紫外线等。
作为电磁波的主要组成部分，无线电波和人类生活最息息相关。“从理论上讲，电磁频谱资源是无限的，但受科学技术发展水平的制约，频谱资源的开发使用也受到了很大限制，如我们现在只能利用300GHz以下的无线电频谱。”该中心欧孝昆高工告诉记者，“也就是说，现有的无线电设备主要使用的是300GHz以下的无线电频谱资源。”
1895年，意大利的马可尼第一次用无线电波进行了通信，为人类利用无线电波进行信息传递拉开了序幕。1912年，英国泰坦尼克号失事后，英国、美国等海洋大国强制规定超过一定吨位的船只必须装备无线电台，以保障海上航行遇险呼救。第一次世界大战期间，所有参战的大国都已使用无线电通信来传递情报和命令。
之后，无线电广播、无线电导航、雷达、无线电遥控相继出现，给人类社会带来了巨大变化。
在军事上，无线电波广泛应用于指挥通信、情报侦察、武器制导、预警探测、导航定位、电子对抗等各领域，成为各种信息化武器系统发挥效能的基础。
当然，电磁波在给人类提供了便利的同时，也带来了意想不到的麻烦。尤其涉及大型用频装备，稍有不慎可能就会产生难以预料的后果。
该中心肖凯宁高级工程师给记者讲述了这样一件事。几年前在胶东某机场，每当飞机要降落到达距地面几百米位置的时候，机身就会出现强烈抖动。这种现象连续出现了数次。后来，经过频谱管理部门检测，是由于机上的自动导航设备受到干扰造成的。“刚开始，我们曾经怀疑是机场附近山上一座台站发射的电磁波对飞机造成了干扰。”后来了解到该台站和机载导航设备所使用的频率相差甚远，前者不可能对后者产生干扰。最后发现，是该市一家广播电台为了扩大节目的覆盖范围，擅自增大发射功率，频率改变后产生的谐波对飞机的导航系统造成干扰，才导致机身出现抖动。
类似的事件并不鲜见。可见，如果缺乏对用频台站和设备的使用监管，其后果将非常严重。
频谱管理历史尚短
在我国，频谱管理总体来讲还是新生事物。上世纪90年代前，我国的无线电设备数量还十分有限。“就像马路上根本没有几辆车，出现车祸的可能性就很小，也就不需要交通警察了。”欧孝昆用了一个形象的比喻。
随着国民经济和信息技术的高速发展，无线电设备的发展速度一日千里，远到天上的卫星，近到每天要使用的手机，每个人的生活都和各种各样的电磁波发生着紧密的联系。
从概念上界定，电磁频谱管理是指对电磁频谱和卫星轨道资源的使用进行规划与控制的活动。该部高级工程师肖凯宁告诉记者，“和交通警察不同，我们并不能去管理电磁波本身，只能去管理发射和接收电磁波的用频设备。”
在管理组织上，民用用频管理主要由地方无线电管理部门负责，而军用部分则由军方电磁频谱管理机构进行统筹。
欧孝昆告诉记者，他所在的频谱管理中心的主要工作就是对用频台站的设置和使用进行管理。“如果某单位要新建发射台站，就需要向当地的频谱管理部门申报。频谱管理部门要调查新建的台站对周围的用频设备会不会产生干扰，以及周围已有的用频设备会不会对新台站产生不良影响。”
另外，该中心还要与地方无线电管理部门共同承担一些大型活动及集会的频谱管理工作。“去年国庆60周年阅兵的用频管理，就是我们与地方频谱管理部门共同开展的。”欧孝昆告诉记者，“除了制定整个活动的用频方案外，还要对重点区域比如长安街沿线的电磁环境进行监测，以防止对阅兵活动涉及的用频设备产生干扰。”
频谱管理决定现代战争胜负
在现代战争中，无线电装备已不仅是“千里眼”和“顺风耳”，而且成为信息战的神经中枢。除了近身格斗武器外，几乎所有武器装备都需要使用电磁频谱。
近期发生的几场局部战争中，交战双方武器系统虽然“形”掌控在各自手中，但是其“神”——它们所发射的电磁波，却共处于同一个空间，任何一方对电磁波的牵动，都可改变整个战场的电磁环境。
信息化战争制胜的关键是夺取制信息权、制空权、制海权。而在这“三权”中，制信息权处于主导地位，它对制空权、制海权的夺取具有制约、保证和支撑作用。而制信息权主要就表现为敌我双方电磁领域的对抗，其核心是战场电磁频谱的使用权和控制权。
加强电磁频谱管理是打赢信息化战争的重要保证。“如果没有专门机构实施科学的电磁频谱管理，用频武器装备将发生严重的自扰和互扰，不仅难以顺利实施作战行动，甚至会导致作战失利。”欧孝昆说，“从海湾战争到伊拉克战争，电磁频谱管理已由机械化战争的局部问题，发展为信息化战争的全局问题，由战术问题上升为战略问题。”
在频谱管理问题上，外军曾走过很多弯路，发生过惨痛的教训。
在英阿马岛海战中，当时号称英军最先进的“谢菲尔德号”巡洋舰在设计时没有很好地解决卫星通信系统和雷达系统的频率使用问题，以至于两个系统不能同时工作。在一个系统工作时，另一个系统必须关机。也正是由于该舰在与司令部进行卫星通信时雷达系统关机，所以装有最先进雷达系统的“谢菲尔德号”没有及时发现来袭的阿根廷战机，最终被贴近水面飞行的“飞鱼”导弹击中，舰毁人亡。
价值1.5亿美元的“谢菲尔德号”被一颗价值20万美元的“飞鱼”导弹击沉。这次沉痛的教训为世界各国军方都敲响了警钟。
由此可见，武器装备在预研阶段就必须充分考虑电磁兼容的问题。“比如，要在军舰、战机等非常有限的作战平台上，保证雷达、通信、导航、遥控、遥测系统能够同时运行。否则，战争一旦打响，设计上的缺陷将带来毁灭性的后果。”
外军经验可供借鉴
在军事频谱管理上，美国等发达国家已经遥遥领先。美军打伊拉克战争，在侦察上几乎没有用传统意义上的侦察兵去抵近侦察，而是用了天上的卫星。另外，美军还大量运用了红外线探测仪。在两场海湾战争中，以美军为首的多国部队凭借强大的频谱管理力量，依靠先进的频谱管理手段，每天管理超过3.5万个频率，确保了多国部队不同体制的电子设备的相互兼容，使超过1.5万部电台构成的无线电网正常运作，为战争的最终取胜发挥了关键作用。
记者了解到，外军的无线电管理起步早，管理体制比较顺畅。以美军为例，参谋长联席会议领导下的军事通信电子委员会和联合频谱管理小组负责各军种的频率分配、调整和使用，联合频谱中心负责频谱规划和研究。各级野战部队的野战无线电管理条例一应俱全，各级指挥官和频率管理员的职责分明，保证了战场频谱的动态需求。
进入新世纪以来，信息技术迅猛发展，军事和商业对频谱的需求以惊人的速度增长，现有的无线电管理体制面临严峻挑战。为此，各发达国家军队积极采取应对之策，不断对现行频谱管理概念、体制进行调整更新。
首先是更新频谱观念。为充分利用频谱资源，面对未来战争对无线电管理的挑战，美国、俄罗斯等国军队正在建立新的频谱观念，即从以前静态单一的频谱观念，向动态的、多面的频谱观念转变，以求在频谱的设计和使用上符合未来系统特性。
其次是调整管理机构。为适应电子技术发展对频谱的需要，外军一直根据形势发展需要，及时调整无线电管理机构。例如，“美军正在考虑把频谱需求评估的管理以及作战支持融入整个作战信息体系机构中心，健全三军频谱管理机构和频谱分析管理机构，以加强联合频率管理问题的能力。”
卫星频轨资源争夺日益激烈
欧孝昆告诉记者，频谱管理的另一项重要内容是卫星频率和轨道的管理。
卫星频轨是指卫星电台使用的频率和卫星所处的空间轨道位置，是所有卫星系统建立的前提和基础，也是卫星系统建成后正常工作的必要条件。“如果不提前协调好频轨，即使把卫星发上天，也没有办法正常工作。”
卫星频率主要是指无线电频谱用于空间无线电的部分。任何卫星系统的信息感知、信息传输以及测控单元，都需要使用电磁频谱。随着空间技术的发展和卫星的大量增加，国际上对于卫星频率资源的抢夺已经愈演愈烈。
同时，卫星在运行过程中又必须使用外层空间的某个轨道位置。不管是对地静止轨道位置还是其他轨道位置，资源都是有限的。受天线接收能力限制，同一频段、覆盖区域相同或部分重叠的对地静止卫星必须要间隔一定的距离，两颗卫星之间需要在经度上间隔不小于两度。因此，静止卫星轨道数量现在已远不能满足世界各国的需求。
由于卫星频率资源是一种有限的、不可再生的自然资源，而且卫星轨道位于世界各国共处的宇宙空间，是全人类共有的国际资源。因此，频率轨道资源的获取不是一个国家能主宰的，各国都必须依据国际电信联合会制定的规则进行开发利用，在使用上必须进行国际协调。
为此，在西方主要发达国家，特别是美、俄等航天强国的推动下，国际规则中卫星频率轨道资源的主要分配形式为“先申报就可优先使用”。
随着卫星申报数量的增多，国际谈判难度也越来越大。“卫星生产周期通常只需要一年半左右，而获取频率轨道资源的谈判则需要几年甚至更长时间。”
随着卫星侦察、通信和导航等需求的增长，频率轨道资源日趋紧张，世界各国纷纷加大了频率轨道资源的申报力度。
美国、俄罗斯等航天强国从上世纪五六十年代就已向国际电信联合会申报并依照程序获取了大量的频率轨道资源，以支撑其数量庞大的卫星系统，这也导致目前很多优质的频段和轨道位置都已被这些大国占用，再想从中分得一杯羹已经很难。
欧孝昆告诉记者，美国的GPS系统和俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统已占用了80%的“黄金导航频段”，迫使其他国家只能抢占为数不多的剩余频段。此外，日本、韩国、印尼等亚太国家也在加紧申报并获取频率轨道资源。更有甚者，个别国家早期申报了大量的频率轨道资源并获得了优先使用权，此后以经营优先使用权来获取经济利益。
欧孝昆表示，各国为维护自身的军事和经济利益，都在抓紧抢占卫星频率轨道资源。“在保证用好现有的频率轨道资源的同时，积极申请新的资源，已成为摆在我们面前的紧迫课题。”