銣原子鐘研製團隊:讓北鬥衛星的「心臟」300萬年差一秒

2020-12-03 環球網

本文轉自【央視網】;

央視網消息:7月31日,北鬥三號全球衛星導航系統正式宣布建成開通。從1983年「雙星定位」理論提出,到2020年完成全球組網;從單星研發到多星並舉,從艱難追趕到昂首超越,一代代航天人接續奮鬥,讓中國的北鬥終成世界的北鬥。 北鬥的研製背後有哪些不為人知的故事呢?今天我們的節目將為您講述。

作為北鬥衛星的「心臟」——銣原子鐘,它的每一次跳動都直接決定著北鬥衛星定位、測速和授時功能的精度。從打破國外技術封鎖到不斷設計研發更高精度、更強能力的國產原子鐘,研製團隊付出了數十年的努力走出了一條自主創新、自我超越的發展之路。我們來看看北鬥「心臟」研製背後的故事。

眼前的這個看著並不起眼的金屬盒子就是北鬥衛星的「心臟」——銣原子鐘。已經79歲的雷文琦是我國第一代銣鍾研製帶頭人。上世紀六七十年代,我國開始了對銣鐘的研究,卻只停留在理論和地面研究階段。直到「要建設中國人自己的導航系統」這個目標出現,研製團隊意識到銣鍾這顆導航衛星的「心臟」必須由中國人獨立自主完成。

擺在雷文琦和團隊面前的是從無到有,從紙上的理論到可以上天的產品之間巨大的跨越。

「不想受制於人」,這是整個北鬥工程最核心的精神。即便要面對簡陋的條件,技術的封鎖,甚至科研設備也少之又少。但是他們知道,中國的北鬥只有自主創新一條路。

2006年,我國第一臺星載銣鍾產品一飛沖天,搭載驗證取得成功。團隊來不及慶祝,就投入到了北鬥二號首發星的研製任務中,而那時,屬於他們的考驗才剛剛開始。

由於我國的北鬥和歐洲的伽利略系統屬於同步開展建設,根據國際電聯的規定,用於衛星導航的頻率資源採取先到先得的方式。也就是說如果不能在約定時間發射衛星,申請的頻率資源就將作廢。

而此時,留給北鬥二號首發星的時間只有不到一年。

經歷了沒白天沒黑夜的8個月,2007年4月14日,首顆北鬥導航衛星終於豎立在了發射塔架上,此時距離我國申請的頻率有效期只有3天的時間。而對於銣鍾研製團隊來說,只有衛星順利升空並且傳回了導航信號,才算真正成功。

北鬥二號首發星的成功,拉開了銣鍾國產化的序幕。2012年,在北鬥二號後期發射的衛星中,改變了以往的國產化銣鍾為主鍾、進口銣鍾為備份的模式,國產化銣鍾正式全面取代進口銣鍾。精度提高到了每300萬年才會差一秒。

同時,為了追上北鬥衛星的高密度發射,團隊不斷優化研製流程。如今的星載銣鐘的批產能力已經達到了每年50臺左右。為北鬥導航工程鑄造了一顆最強中國「心」。

相關焦點

  • 銣原子鐘研製團隊:讓北鬥衛星的「心臟」300萬年差一秒
    央視網消息:7月31日,北鬥三號全球衛星導航系統正式宣布建成開通。從1983年「雙星定位」理論提出,到2020年完成全球組網;從單星研發到多星並舉,從艱難追趕到昂首超越,一代代航天人接續奮鬥,讓中國的北鬥終成世界的北鬥。 北鬥的研製背後有哪些不為人知的故事呢?今天我們的節目將為您講述。
  • 【北鬥背後的故事】銣原子鐘研製團隊:讓北鬥衛星的「心臟」300...
    從1983年「雙星定位」理論提出,到2020年完成全球組網;從單星研發到多星並舉,從艱難追趕到昂首超越,一代代航天人接續奮鬥,讓中國的北鬥終成世界的北鬥。 北鬥的研製背後有哪些不為人知的故事呢?今天我們的節目將為您講述。  作為北鬥衛星的「心臟」——銣原子鐘,它的每一次跳動都直接決定著北鬥衛星定位、測速和授時功能的精度。
  • 北鬥導航銣原子鐘,如何做到每300萬年只差1秒?
    據說我國的北鬥衛星系統做到300萬年只差一秒鐘,你沒有聽錯是300萬年只差一秒鐘。你是不是唬我?300萬年只差一秒鐘,人類現階段是怎麼做到對這些時間做計算的呢?或者做對比的呢?這些時間差又跟誰作為標準呢?沒有參照物又如何說有差異呢?今天我們就來聊聊北鬥衛星的銣原子300萬年只差一秒鐘,它是如何做到的?要知道有誤差,那得先有參照物。
  • 北鬥「心臟」之星載銣原子鐘研製:從空白到領跑
    (新中國70年)北鬥「心臟」之星載銣原子鐘研製:從空白到領跑 中新社武漢8月18日電 題:北鬥「心臟」之星載銣原子鐘研製:從空白到領跑作者 馬芙蓉 楊婷婷星載原子鐘是衛星導航系統「心臟」,對系統定位和授時精度具有決定性作用。
  • 北鬥「心臟」精度每三百萬年差1秒,研發團隊沒日沒夜幹了8個月
    銣原子鐘是北鬥衛星的「心臟」,決定著定位、測速和授時功能的精度。當年進口一臺銣鍾要18個月才能交付,研發團隊沒日沒夜幹了8個月,成功交付銣鍾,北鬥二號首發星得以如期升空!,精度達每三百萬年差一秒。在7月31日外交部例行記者會上,有記者問:今天上午,中國北鬥三號全球衛星導航系統正式開通,有媒體認為這是北京增強對海外高科技影響力行動的一部分,你對此怎麼看?
  • 專家詳解導航衛星的「心臟」——原子鐘
    原標題:聽不到卻恆久不變的「嘀嗒」聲 專家詳解導航衛星的「心臟」——原子鐘 前不久,中國航天科工集團公司傳來喜訊,該集團二院203所啟動汞離子微波鍾研製。作為新一代原子鐘,它有望應用於下一代北鬥導航衛星。 有人可能會犯迷糊:原子鐘是什麼鍾,跟導航有什麼關係?
  • 北鬥心臟精度每三百萬年差1秒 背後有哪些不為人知的故事?
    北鬥心臟精度每三百萬年差1秒作為北鬥衛星的「心臟」——銣原子鐘,它的每一次跳動都直接決定著北鬥衛星定位、測速和授時功能的精度。從打破國外技術封鎖,到不斷設計研發更高精度、更強能力的國產原子鐘,研製團隊付出了數十年的努力,走出了一條自主創新、自我超越的發展之路。眼前的這個看著並不起眼的金屬盒子就是北鬥衛星的「心臟」——銣原子鐘。
  • 北鬥導航在最後時刻打破西方的封鎖,北鬥導航做到300萬年只差1秒
    那問題就來了,衛星是如何做到時間的絕對精確的呢?據說我國的北鬥衛星系統做到300萬年只差一秒鐘,你沒有聽錯是300萬年只差一秒鐘。你是不是唬我?300萬年只差一秒鐘,人類現階段是怎麼做到對這些時間做計算的呢?或者做對比的呢?這些時間差又跟誰作為標準呢?沒有參照物又如何說有差異呢?今天我們就來聊聊北鬥衛星的銣原子300萬年只差一秒鐘,它是如何做到的?
  • 高精度銣原子鐘亮相北鬥三號首發雙星
    原標題:亮相北鬥三號首發雙星   據新華社西昌11月6日電(李國利 王同心)北鬥三號全球組網首發雙星5日晚從西昌衛星發射中心順利升空。作為衛星的重要載荷之一,由中國航天科技集團五院西安分院承擔研製的新一代高精度銣原子鐘也精彩亮相。
  • 北鬥「心臟」星載銣原子鐘:計時精度達百億分之三秒
    【解說】星載原子鐘是衛星導航系統「心臟」,對系統定位和授時精度具有決定性作用。中國科學院武漢物理與數學研究所研究員梅剛華率隊歷經20餘年攻關,研製出具有完整自主智慧財產權的星載銣原子鐘,整體性能實現國際領先。  【解說】8月18日,梅剛華接受記者採訪時表示,最新一代星載銣原子鐘的計時精度達到百億分之三秒,可以滿足分米級導航定位需求。
  • 專家詳解導航衛星的「心臟」——原子鐘—新聞—科學網
    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?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。
  • 北鬥心臟精度每三百萬年差1秒 背後有哪些故事?
    北鬥心臟精度每三百萬年差1秒作為北鬥衛星的「心臟」——銣原子鐘,它的每一次跳動都直接決定著北鬥衛星定位、測速和授時功能的精度。從打破國外技術封鎖,到不斷設計研發更高精度、更強能力的國產原子鐘,研製團隊付出了數十年的努力,走出了一條自主創新、自我超越的發展之路。
  • 最後時刻打破西方封鎖,北鬥導航做到了每300萬年只差1秒
    那問題就來了,衛星是如何做到時間的絕對精確的呢?據說我國的北鬥衛星系統做到300萬年只差一秒鐘,你沒有聽錯是300萬年只差一秒鐘。你是不是唬我?300萬年只差一秒鐘,人類現階段是怎麼做到對這些時間做計算的呢?或者做對比的呢?這些時間差又跟誰作為標準呢?沒有參照物又如何說有差異呢?今天我們就來聊聊北鬥衛星的銣原子300萬年只差一秒鐘,它是如何做到的?
  • 北鬥心臟精度每三百萬年差1秒,網友:厲害了我的國
    據央視新聞報導,北鬥三號全球衛星導航系統於 7 月 31 日正式開通,8月3日央視新聞也報導了北鬥系統開通背後的故事。據了解到,在北鬥衛星眾多必要的零部件中,銣原子鐘可以說是北鬥衛星的 「心臟」,其決定著定位、測速和授時功能的精度。
  • 新一代高精度銣原子鐘亮相
    據新華社西昌11月6日電(李國利、王同心)北鬥三號全球組網首發雙星5日晚從西昌衛星發射中心順利升空。作為衛星的重要載荷之一,由中國航天科技集團五院西安分院承擔研製的新一代高精度銣原子鐘也精彩亮相。
  • 曾經卑微祈求歐盟轉讓原子鐘技術,如今北鬥核心器部件100%國產化
    共分為銫原子鐘、氫原子鐘、銣原子鐘。我國第一代銣鍾研製帶頭人雷文琦意識到,銣鍾這顆導航衛星的「心臟」必須由中國人獨立自主完成。而歐盟與中國申請的同一個衛星頻譜,根據國際電聯的規定,用於衛星導航的頻率資源採取先到先得的方式。也就是說如果不能在約定時間發射衛星,申請的頻率資源就將作廢。
  • 我國高精度銣原子鐘在北鬥三號應用
    中國航天科工集團二院203所作為衛星核心設備供應單位,此次為北鬥三號衛星提供了高精度銣鍾,定位精度將進一步提升。     圖為原子鐘測試場景。中國航天科工集團二院203所供圖  眾所周知,北鬥衛星的上行和下行信號中,時間信息是最重要的控制信息和定位依據。用戶定位信息準確的前提是各衛星本地時間的高度統一,而維持衛星時間準確性的守時設備就是原子鐘,可謂沒有原子鐘就沒有全球導航。
  • 吳小莉專訪「北鬥」衛星總師:星載原子鐘,「我不會買你的了」
    北鬥衛星成功組網,時間精度是衛星導航的命門。天地間時間越同步、誤差越小,定位的精度就越高。有「導航衛星心臟」之稱的星載原子鐘就發揮著提供時間基準的作用。那麼,原子鐘是什麼?為何重要?中國又在原子鐘的研發上取得了哪些成績?
  • 我國新一代氫原子、銣原子鐘技術指標達國際先進 同步應用於北鬥三...
    新華社北京1月18日電(記者胡喆)日前我國採取「一箭雙星」方式,成功發射了北鬥三號導航衛星第三、四顆組網衛星。記者從中國航天科工集團二院203所獲悉,這兩顆衛星上均裝載了203所研製的一臺銣原子鐘和一臺氫原子鐘,技術指標達到國際先進水平。
  • 作為北鬥導航衛星「心臟」,這台鐘數百萬年甚至1千萬年才有1秒誤差
    原子鐘是北鬥導航衛星的「心臟」,直接決定了導航定位精度。導航系統的本質是一個時間測量系統,若衛星存在十億分之一秒(1納秒)的時間誤差,則會產生0.3米的測距誤差。只有通過在衛星上配置高精度原子鐘,才能實現衛星直接播發出高精度導航定位信號。