中國工程院院士姚富強(qiáng)：電磁環(huán)境應(yīng)納入可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略

9月14日，中國工程院院士、國防科技大學(xué)第六十三研究所研究員姚富強(qiáng)在2023中國無線電大會主論壇上，作了題為《全球短波電磁環(huán)境治理與發(fā)展建議》的專題報(bào)告。他指出，電磁環(huán)境是人類生存環(huán)境的重要組成，應(yīng)該納入可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。同時(shí)，無線電管理也應(yīng)當(dāng)由電磁頻譜管理向電磁環(huán)境管理轉(zhuǎn)變。

姚富強(qiáng)院士指出，短波通信利用地波和電離層的反射，可實(shí)現(xiàn)近距離和幾百、數(shù)千甚至上萬公里的遠(yuǎn)程傳輸，是中遠(yuǎn)程無線通信的重要手段，在惡劣條件下甚至是唯一手段。短波通信無依托、無基站，抗毀性好、穩(wěn)定性強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于航空、水上、陸地，通信、雷達(dá)、導(dǎo)航等各個(gè)領(lǐng)域、各類業(yè)務(wù)。

抗日戰(zhàn)爭時(shí)期，設(shè)在延安的15瓦和50瓦廣播電臺可以實(shí)現(xiàn)數(shù)百公里甚至上千公里的遠(yuǎn)距離通信，但今天即便使用幾百瓦甚至幾十千瓦的短波電臺也難以達(dá)到這樣的效果。這是因?yàn)殡姶怒h(huán)境也出現(xiàn)了“霧霾”。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，本世紀(jì)以來我國的短波背景噪聲每年提高約1分貝。

電離層為全人類所共同擁有，利用電離層來傳播的短波業(yè)務(wù)具有典型的地域和頻譜不可分割性。短波的強(qiáng)背景噪聲干擾是沒有國界的，相當(dāng)于白噪聲干擾，是用常規(guī)方法無法抵抗的，也是全球范圍的電磁問題，已經(jīng)嚴(yán)重威脅到了短波業(yè)務(wù)的生存與發(fā)展，成為無線電領(lǐng)域新的國際性難題。這其中，有兩個(gè)關(guān)鍵問題需要關(guān)注：一是短波電磁環(huán)境的惡化機(jī)理，二是應(yīng)該如何治理。

影響短波電磁環(huán)境的主要因素包括太陽活動(dòng)、天象活動(dòng)、氣象活動(dòng)以及人為因素。其中，人為因素是可控、可衡量的，可以用經(jīng)濟(jì)學(xué)中的“外部不經(jīng)濟(jì)”原理來分析、測試和描述。所謂“外部不經(jīng)濟(jì)”就是只管自己、不顧別人，只顧提升自己的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，而不計(jì)自身對環(huán)境的污染。

一項(xiàng)相關(guān)測試的結(jié)果顯示，高鐵、高壓電線、電焊機(jī)、廣播臺站、大型通信臺、電動(dòng)車充電設(shè)備等對短波通信都可能產(chǎn)生影響。結(jié)合數(shù)據(jù)分析和ITU已有的數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)，可以得出以下幾個(gè)結(jié)論：一是自然要素未見明顯變化；二是個(gè)體工業(yè)干擾源對短波電磁環(huán)境影響不明顯；三是非合作的頻率競爭和無用發(fā)射增大是電磁環(huán)境惡化的兩個(gè)主要原因。為了對抗電磁環(huán)境惡化所帶來的負(fù)面影響，用戶又會進(jìn)一步提高發(fā)射水平，從而使電磁環(huán)境更加惡化。這就是典型的只顧自己、不顧別人的“外部不經(jīng)濟(jì)”性。

原因找到了，又該如何應(yīng)對呢？姚富強(qiáng)院士帶隊(duì)的研究團(tuán)隊(duì)提出了全球治理短波電磁環(huán)境的原理與方法，針對非合作頻率競爭以及無用發(fā)射增大給出了治理方法，并于2015年10月份在無線電全會期間獲得了ITU-R的采納與批準(zhǔn)，并以ITU的六種官方語言進(jìn)行了發(fā)布。

最后，姚富強(qiáng)院士提出了幾點(diǎn)發(fā)展建議：一是充分認(rèn)識電磁環(huán)境的現(xiàn)狀，認(rèn)清電磁環(huán)境不和諧、電磁環(huán)境污染嚴(yán)重的事實(shí)。二是推進(jìn)電磁頻譜管理向電磁環(huán)境管理轉(zhuǎn)變，以全球短波電磁環(huán)境治理為切入點(diǎn)，以國內(nèi)先行、國際推廣為發(fā)展策略，構(gòu)建電磁環(huán)境命運(yùn)共同體。三是建立全球短波電磁環(huán)境治理的示范系統(tǒng)，在我國在已建電波環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)的基礎(chǔ)上，建立全球短波電磁環(huán)境專項(xiàng)治理示范系統(tǒng)及其所需的短波電磁環(huán)境信息服務(wù)中心。