北斗“心脏”星载铷原子钟:计时精度达百亿分之三秒




[说明]星载原子钟是卫星导航系统的“心脏”,它在系统定位和定时精度方面起着决定性的作用。中国科学院武汉物理与数学研究所研究员梅刚华带领团队20多年,研制出具有完全自主知识产权的星载铯原子钟,取得了整体国际性能。

[解说] 8月18日,梅刚华在接受记者采访时表示,最新一代星载原子钟的计时精度达到了三十亿分之一秒,可以满足分米级导航和定位的需要。

[同期]中国科学院武汉物理与数学研究所研究员梅刚华:走一米的时间是十亿分之一秒,走的时间是0.1米,即一分钟,是十亿三秒,我们目前这一代卫星传送的原子钟,所达到的精度是每日定时误差,即每秒三十亿分之一。

[说明]它可以用作具有氢原子钟,铯原子钟和铯原子钟的卫星原子钟。与三者相比,铯原子钟体积小,重量轻,功耗低,可靠性高,寿命长,制造和使用成本最低。

[解释]梅刚华回忆说,当他在1997年进行第一次原子钟预研项目时,他和他的同事对原子钟的寿命,可靠性和卫星环境适应性没有设计概念,只能反复设计,测试,改进并找到最佳答案。

[同期]中国科学院武汉物理与数学研究所研究员梅刚华:第一个是体积小,功耗低,因为星上的资源不多,另一个具有更高的可靠性,因为明星产品上的产品是不可修复的,对吧?你还不错。另一个是你必须满足一个非常苛刻的环境。例如,在天堂的过程中,影响是非常大的。天空再次受到辐射。它的一些器件可能会失效,也就是说,它已经大大增加,并且板载原子钟的开发很困难。

[说明]在武汉物体展厅内,按顺序排列了10多种原子钟原型,描述了升级的迭代过程。记者看到,早期的氢原子钟高达一人,而最新一代的星载咕咕钟只是鞋盒的大小。梅刚华介绍说,原子钟的发展趋势是体积越来越小,性能越来越好。

[解释]梅刚华说,到目前为止,该研究所共开发了45颗卫星钹与北斗卫星一起使用,另外6颗用于其他卫星。

[同期]中国科学院武汉物理与数学研究所研究员梅刚华:原子钟很少,个别原子钟也很少。天空中存在问题,但没有收到任何信息。这表明它的操作非常好。不错。

[解说]梅刚华透露,现有的星载咕咕钟完全可以满足北斗-3卫星定位精度的应用要求。他和团队仍在研究下一代机载原子钟,即汞离子钟,它已被制作原型。

主编:[吉祥]