麻煩大了,七個導航衛星中的21個原子鐘中有九個出現錯誤需要補射

2020-12-03 瞳眼天下

導航衛星

最新消息貌似印度買的歐洲產的原子鐘出了問題導致其導航衛星實際上近一半報廢。雖然說伽利略上的原子鐘也與印度進口的原子鐘是同一個地方製造的,但是伽利略上的原子鐘沒有出現那麼離譜的問題。最有可能是三哥火箭技術不過關,把原子鐘震壞了!印度現在打了7顆導航衛星,全在地球同步軌道上,太高了,精度是非常差的,只能說聊勝於無。

2018年5月7日印度空間研究組織(ISRO)宣布正在一項重大進展中開發了一種氫原子鐘,將用於導航衛星來測量精確的位置數據。該航天局目前從歐洲航空航天製造商阿斯特裡姆(Astrium)進口原子鐘,用於導航衛星。

衛星授時

氫原子鐘一種精密的計時器具,它是利用原子能級跳躍時輻射出來的電磁波去控制校準石英鐘,但它用的是氫原子。這種鐘的穩定程度相當高,每天變化只有十億分之一秒。北鬥導航衛星的原子鐘每一百萬年才誤差一秒!

氫原子鐘亦是常用的時間頻率標準,被廣泛用於射電天文觀測、高精度時間計量、火箭和飛彈的發射、核潛艇導航等方面。氫原子鐘首先在1960年為美國科學家拉姆齊研製成功。氫原子鐘是種高精度的時間和頻率標準,在國防、空間技術和現代科學試驗中有著重要的應用。

這種原子鐘的缺點是環境溫度變化及微波諧振腔老化會引起原子鐘輸出頻率的變化,從而導致氫原子鐘長期性能變差。

原子鐘

目前國外主要衛星導航系統都配置了高性能原子鐘,如美國GPS衛星配置了銫原子鐘和銣原子鐘,歐洲伽利略衛星、俄羅斯格洛納斯衛星配置了氫原子鐘和銣原子鐘。銣原子鐘和銫原子鐘各有特色,銣原子鐘造價比較便宜,但精度相對較差;銫原子鐘長時間性能好,比較適合用於地面時間基準;氫原子鐘的短中期性能比前面兩個都好,適合用於導航衛星時間維持。

總部設在艾哈邁達巴德的印度空間應用中心(SAC)的負責人塔班米斯拉說:「SAC開發了一個國產氫原子鐘,目前這個鐘正在進行一系列的認證測試。一旦它成功地完了所有測試,氫原子鐘將被用於實驗性導航衛星,以測試其在空間中的準確性和耐久性。「

SAC主任說:「隨著氫原子鐘的發展,ISRO已經成為世界上為數不多的能夠開發這種高度複雜技術的空間組織之一。這個時鐘和進口的一樣好。希望它能夠輕鬆工作超過五年。「

早些時候作為印度區域導航衛星系統(IRNSS)的一部分發射的所有七顆導航衛星都有三個進口的銣原子鐘。

關於這些原子鐘的運作,塔班米斯拉說:「早先發射的所有七顆衛星中的原子鐘都是同步的。位於不同軌道的不同衛星的原子鐘之間的時差用於導航接收機在地球上的精確定位測量。

如果原子鐘發生故障,它與其他時鐘之間計算的時間差異不準確,這反過來會導致對象的不準確定位。除了原子鐘,導航衛星也有水晶鍾,但它們不像原子鐘那樣精確。因此,如果衛星的三個原子鐘出現錯誤,就需要用新的原子鐘發射備用衛星。

印度衛星導航

根據ISRO的一個可靠消息來源,在印度的七個導航衛星中的使用的21個原子鐘中有九個出現錯誤,接近一半報廢。因此,ISRO計劃推出四個備用導航衛星,以保持印度衛星導航的有效性。這些備用衛星也可能擁有國產原子鐘,它們將為設計GPS系統增加緩衝區。不過這需要印度政府大量撥款支持才能進行。

4月12日上個月,ISRO成功發射了導航衛星IRNSS-1I,取代印度第一顆導航衛星IRNSS-1A,原因是三顆原子鐘在兩年前停止工作。 IRNSS-1I因此完成了在太空中需要的七個功能導航衛星的組合,以保持衛星的運行。

塔班米斯拉還表示:「雖然擁有先進的原子鐘技術,由於不同的原因,他們可能會停止工作,不僅是印度的導航衛星,就算是歐洲的伽利略導航衛星的原子鐘早些時候也失敗了。

早年印度批准了衛星導航系統,耗資1,420億盧比,建立了一個國產衛星導航系統,為印度陸地和周圍地區提供定位導航和授時服務,覆蓋長達1,500公裡。雖然印度自稱本土導航系統的運作非常好,但它並不像美國的GPS那麼受歡迎,因為接入和移動晶片組需要訪問desi系統尚未商業化。

相關焦點

  • 公共基礎知識:關於北鬥衛星導航系統你需要知曉的幾個知識點
    位考試的時政題目中。為此我們梳理一下關於北鬥衛星導航系統的幾個必備知識點。首先,第一個容易出題的考試方向——考北鬥的名稱。北鬥衛星導航系統中文名:中國北鬥衛星導航系統,英文名:BeiDou Navigation Satellite System,英文簡稱BDS。這裡的容易考試出題的就是我國北鬥衛星導航系統的英文簡稱,需要記住的就是BDS。
  • 起個大早趕個晚集,歐洲伽利略導航系統的未來在哪?
    起了個大早,趕了個晚集的歐洲人早在1999年就由法國、德國和義大利牽頭開始籌劃歐洲自主的衛星導航系統。不過由於財政的拮据以及美國的壓力,歐洲各國直到2003年5月才就第一階段計劃達成一致。彼時資金捉襟見肘的歐洲人為了確保伽利略計劃的融資,便在2003年9月吸納中國進入該計劃以換取2.3億歐元的投資。
  • 車載導航衛星0個怎麼辦
    【太平洋汽車網】可能是GPS信號比較弱引起的,你需要將車開往開闊地帶,看看是不是有衛星數;另外,如果是重新安裝過導航地圖。 導航地圖的埠和波特率必須和導航儀的埠和波特率一致,否則搜索不到衛星。 埠和波特率是需要設置的。
  • HPLC使用中的七個常見錯誤
    本文中將提出一些可行的傳統做法的替代方法,有些人可能會對這些替代方法出現爭議,但如果應用得當的話,這些替代方法勢必會產生顯著的效果。因為相比不停地機械勞作,分析科學家應該更聰明地工作。所以你可以一次性配製幾百個合格的參考標準溶液置於HPLC小瓶中,然後冷藏或冷凍貯存供以後分析用。而對於試驗結果的長期穩定性研究來說,更應該採用由同一個原始溶液配製而成的標準溶液。當然,對於通常的試驗,標準溶液的儲存條件下的穩定性(保質期)是應該經過驗證的,並記錄首次配製時間。這裡值得我們注意的是:所有的操作都需要做好記錄。
  • 登山天眼——衛星導航
    然而,在滿足人們鍛鍊或探險欲望的同時,登山活動也常帶來風險:複雜多變的山區環境,有效參照物的缺失,手機信號覆蓋不全,等等因素,導致在山林中認路是個大問題!老驢們都知道,迷路是登山的第一大危險因素,也是很多致命事故的誘因,這迫使我們直面並重視認路問題。
  • 衛星導航原理,北鬥導航到底如何?
    北鬥三號系統採用3軌道設計,分別在距離地面21500千米中圓軌道的3個軌道面、赤道上方35800千米高的地球靜止軌道和同高度的傾斜地球同步軌道部署了24顆、3顆和3顆衛星,5顆試驗衛星,總數35顆。其他3家導航系統衛星都處於中圓軌道,而美國GPS有32顆衛星(8顆備份),俄羅斯格洛納斯有29顆(5顆備份),歐盟的伽利略有30顆(3顆備份)。
  • 同步衛星要搞清楚七個問題
    同步衛星運轉的周期與地球自轉周期相同,相對於地球靜止不動。有關同步衛星的知識在高考中多次出現,成為考查的熱點之一,很多學生對它的理解較為模糊。為了使學生加深理解,在教學中要向學生講清以下七個問題。
  • 資源三號衛星:九年,貢獻21.6個億!
    資源三號衛星:九年,貢獻21.6個億!自2012年1月9日成功發射以來,資源三號衛星用精準的圖像、穩定的運行向世人證明了我國民用遙感衛星的跨越式崛起。貢獻21.6個億!「「以前只能高價買外國高清影像,處處受制,如今我們自己的產品更好,用起來十分自豪。」原國家測繪地理信息局副局長王春峰感慨道。
  • 專家詳解導航衛星的「心臟」——原子鐘
    王文明舉例說,跳大繩是大家非常熟悉的運動,當有人進入勻速搖動的大繩,隨著它的節奏跳動,並記錄一定時間內跳動的次數,就相當於人為地將這種時間間隔進行了輸出。原子內部存在著上下兩個能級結構,原子在其間躍遷發出的電磁波精度非常高。如果把原子量子構件比作大繩,當我們往裡注入一個電磁波,讓電磁波與原子二能級發生共振,就能將產生電磁波的振蕩器鎖定到原子二能級躍遷頻率上。
  • 首個基於磁共振的原子自旋陀螺儀原理樣機研製成功
    全空域、全時域的無縫定位導航是未來定位導航產業的技術制高點。隨著量子精密測量技術的快速發展,基於量子精密測量的陀螺及慣性導航系統具有高精度、小體積、低成本等優勢,將對無縫定位導航領域提供顛覆性新技術。    「十二五」863計劃地球觀測與導航技術領域主題項目「基於磁共振的微小型原子自旋陀螺儀關鍵技術」由北京自動化控制設備研究所承擔,項目研究開展一年半取得突破性進展。
  • 美國壟斷被徹底打破,全球165個國家中,北鬥導航精度超越GPS
    2020年,中國在航天領域奪取的成就世界各國有目共睹,儘管經歷了前半年新冠肺炎疫情的帶來的負面影響,但整體進度並沒有拖慢太多,後續我國北鬥導航系統的最後一顆組網衛星順利發射升空,世界各國紛紛同我們在該領域展開更加深入的合作,從此再也不需要受制於美國的GPS導航系統。
  • 專家詳解導航衛星的「心臟」——原子鐘—新聞—科學網
    所啟動汞離子微波鍾研製。 在衛星導航系統中,1納秒(十億分之一秒)的時間誤差將導致0.3米的距離誤差。要實現如此精密的時間測量,只有原子鐘能做到。王文明說,原子鐘是通過原子這一微小量子構件,實現普通鐘錶一般的「嘀嗒」聲。不同的是,這種「嘀嗒」更均勻,表現為一種電磁波形式,通常聽不見,只有通過微波信號處理技術才能輸出。 如何讓原子鐘的精密測量為我們所用?
  • 全球定位系統衛星,美國28個,俄羅斯30個,中國有多少個?
    因此,即便是到了當今技術高度發達的時代,全世界也僅有四個衛星定位系統,它們分別是美國的GPS、俄羅斯的「格洛納斯」、歐洲的「伽利略」和中國的「北鬥」導航系統。而在這四大衛星定位導航系統中,除了美國的GPS外,僅有中國的北鬥導航真正實現了架設「單一國家的高質量導航系統」。
  • 全球四大衛星導航定位系統
    7月31日,我國的北鬥三號衛星導航定位系統正式開通。從1994年開始啟動研發,2000年完成北鬥一號系統建設,2012年完成北鬥二號系統建設,到今天北鬥三號的全面建成開通,我國成為世界上第三個獨立擁有全球衛星導航定位系統的國家,終於不用再遭受雪銀河號的恥辱。
  • 歐洲伽利略導航衛星原子鐘現大面積故障
    西媒稱,歐洲航天局18日指出,搭載在歐洲伽利略導航系統18顆衛星上的9個原子鐘出現了故障。但歐洲航天局表示,該衛星導航系統的運行並未受到影響。據西班牙埃菲社1月18日報導,歐洲航天局局長揚·韋爾納在記者會上指出,6個被動型氫微波激射器原子鐘和另外3個銣原子鐘出現了故障,故障原因正在調查。伽利略衛星導航系統上的每顆衛星都配備兩個被動型氫微波激射器原子鐘,其中一個用作產生導航信號的主要參照,另一個當作備用。此外,還配有兩個銣原子鐘。在所有氫原子鐘發生故障時,銣原子鐘作為支援。
  • 首個晶片級分子時鐘問世,可提高計時和定位精度
    該晶片有朝一日或可顯著提升智慧型手機和其他消費型電子設備導航系統的準確性等性能。目前,最精確的計時裝置是原子鐘。原子鐘是基於特定頻率下的原子穩定共振。所有GPS衛星上都會安裝若干個原子鐘。通過類似三角測量法的技術測定GPS衛星發出的時間信號,智慧型手機或其他地面接收器就能精確定位。
  • 衛星導航知識
    按目前的方案,全球定位系統的空間部分使用24顆高度約2.02萬千米的衛星組成衛星星座。21+3顆衛星均為近圓形軌道,運行周期約為11小時58分,分布在六個軌道面上(每軌道面四顆),軌道傾角為55度。衛星的分布使得在全球的任何地方,任何時間都可觀測到四顆以上的衛星,並能保持良好定位解算精度的幾何圖形(DOP)。這就提供了在時間上連續的全球導航能力。
  • 衛星導航技術 與汽車應用系統
    所以進行二維定位時,只要三顆衛星的信號便可。通常,GPS民用信號的導航精度為15-20米。有些情況下,如汽車自動駕駛等應用時,這樣的精度不夠,可以考慮採用差分,即DGPS技術,定位精度可提高到2米左右。一般的差分技術都需要專門的基準站,並廣播差分信息,如汽車上的設備收到差分改正信息後,便可獲取較精確的定位數據。鑑於差分的應用有如此麻煩,所以普通的車輛應用情況下不必採用差分技術。
  • 中國正在研製新一代原子鐘 或用於下代北鬥導航衛星
    據新華社今日報導,記者28日從航天科工集團二院203所獲悉,該所已啟動汞離子微波鍾研製,這種新一代原子鐘,在未來深空探測和衛星導航領域有明顯優勢,有望應用於我國下一代北鬥導航衛星。
  • 解放軍首個衛星導航監測評估系統數據中心運行
    該數據中心是我國北鬥全球連續監測評估系統的重要組成部分,主要承擔衛星導航觀測數據和導航產品的收集、分類、存儲管理任務,為長期監測評估北鬥導航系統性能提供數據支持