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应用案例北斗卫星授时精度到底有多高
时间：2017-05-08 发布者：中新创 浏览次数：次
我国自主研制的北斗卫星导航系统，将于2018年形成面向“一带一路”沿线国家的服务能力，2020年形成全球服务能力。由上海天文台自主研发的星载氢原子钟，首次搭载北斗实验卫星，自去年11月9日开机稳定运行至今。
作为一种精密的计时器具，氢原子钟的精度到底有多高？“机械表1天差不多有1秒误差，石英表1天大概有0.1秒误差，而氢原子钟数百万年才有1秒误差。”星载氢原子钟项目负责人帅涛说。
为改善导航系统指标，国外主要卫星导航系统都配置了高性能原子钟，如美国gps卫星配置了铯原子钟和铷原子钟，欧洲伽利略卫星、俄罗斯格洛纳斯卫星配置了氢原子钟和铷原子钟。铷原子钟和铯原子钟各有特色，铷原子钟造价比较便宜，但精度相对较差；铯原子钟长时间性能好，比较适合用于地面时间基准；氢原子钟的短中期性能比前面两个都好，适合用于导航卫星时间维持。
我国北斗局域系统卫星仅配置了铷原子钟，目前其在轨服务能力可满足我国区域导航定位要求。北斗全球系统卫星以提供全球高精度导航定位服务能力为目标，对星载原子钟提出了更高要求。星载氢原子钟稳定程度高，但技术难度大，而且国外对该项技术出口限制非常严格。
“北斗巡护终端”外形类似手机，装配了我国自主研发的北斗卫星导航系统，实现遥感技术、卫星定位技术、地理信息系统技术三种方式有机结合的森林防火视频监控与人员巡护监测的管理模式，实现基层护林防火工作的数字化、化、易操作化管理。
如何让数百公斤重的主动性氢原子钟瘦身，成为科研团队需跨过的一道“坎”。为了让氢原子钟“瘦”到100多公斤的极限，研究团队果断转向研制被动型氢原子钟。在首席科学家林传富研究员的带领下，团队经过6年的原理探索和技术工程化改造，终于突破了关键技术，完成星载氢原子钟研制所需的各项技术积累，其中电极式微波腔技术、双频电路技术等应用于氢原子钟更是国际创办。
不过，当时的氢原子钟整机依然有35公斤，这对于一颗卫星来说还是太重，而且每重1公斤就会给卫星搭载增加一份重大的负担。经过一次次技术攻关，后终于成功“瘦身”到25公斤。
作为一种精密的计时器具，氢原子钟的精度到底有多高？“机械表1天差不多有1秒误差，石英表1天大概有0.1秒误差，而氢原子钟数百万年才有1秒误差。”星载氢原子钟项目负责人帅涛说。
为改善导航系统指标，国外主要卫星导航系统都配置了高性能原子钟，如美国gps卫星配置了铯原子钟和铷原子钟，欧洲伽利略卫星、俄罗斯格洛纳斯卫星配置了氢原子钟和铷原子钟。铷原子钟和铯原子钟各有特色，铷原子钟造价比较便宜，但精度相对较差；铯原子钟长时间性能好，比较适合用于地面时间基准；氢原子钟的短中期性能比前面两个都好，适合用于导航卫星时间维持。
我国北斗局域系统卫星仅配置了铷原子钟，目前其在轨服务能力可满足我国区域导航定位要求。北斗全球系统卫星以提供全球高精度导航定位服务能力为目标，对星载原子钟提出了更高要求。星载氢原子钟稳定程度高，但技术难度大，而且国外对该项技术出口限制非常严格。
“北斗巡护终端”外形类似手机，装配了我国自主研发的北斗卫星导航系统，实现遥感技术、卫星定位技术、地理信息系统技术三种方式有机结合的森林防火视频监控与人员巡护监测的管理模式，实现基层护林防火工作的数字化、化、易操作化管理。
如何让数百公斤重的主动性氢原子钟瘦身，成为科研团队需跨过的一道“坎”。为了让氢原子钟“瘦”到100多公斤的极限，研究团队果断转向研制被动型氢原子钟。在首席科学家林传富研究员的带领下，团队经过6年的原理探索和技术工程化改造，终于突破了关键技术，完成星载氢原子钟研制所需的各项技术积累，其中电极式微波腔技术、双频电路技术等应用于氢原子钟更是国际创办。
不过，当时的氢原子钟整机依然有35公斤，这对于一颗卫星来说还是太重，而且每重1公斤就会给卫星搭载增加一份重大的负担。经过一次次技术攻关，后终于成功“瘦身”到25公斤。
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