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新一代高精度铷原子钟亮相北斗三号首发双星

2017-11-06 14:52 来源: 新华网

新华社西昌11月6日电(李国利、王同心)北斗三号全球组网首发双星5日晚从西昌卫星发射中心顺利升空。作为卫星的重要载荷之一,由中国航天科技集团五院西安分院承担研制的新一代高精度铷原子钟也精彩亮相。

“与北斗二号相比,北斗三号卫星采用了更高性能的铷原子钟,将对定位精度的提升起到至关重要的作用。”北斗卫星导航系统总设计师杨长风说,新一代铷原子钟天稳定度达到E-14量级,“这相当于300万年只有1秒误差”。

据介绍,时间精度是卫星导航的命门,天地间时间越同步、误差越小,定位精度越高。导航系统普遍运用原子钟维持时间精度。过去,只有少数国家能够制造卫星导航系统使用的高精度原子钟,但对我实行严格限制。在北斗二号建设时,北斗人用时不到两年就自主开发研制出高精度原子钟,彻底打破了他国垄断。

铷原子钟是以铷原子跃迁为物理基础建立的一套极度精密的电子设备,在北斗三号卫星上发挥着提供时间基准的作用,直接关乎着卫星的定位、测速和授时功能的精度。“新一代铷原子钟每天的频率稳定度较北斗二号区域导航系统提高了10倍,达到世界先进水平。”西安分院铷钟产品责任人屈勇晟介绍说,这项新技术直接推动北斗三号卫星的定位精度由之前的10米跨越到后续全球系统米级分辨率。

“新技术使北斗三号的性能得到大幅提升,空间信号精度(SIS)优于0.5米。”杨长风说,北斗三号的定位精度将达到2.5-5米的水平。

西安分院是我国第一台星载铷原子钟的诞生地,在2006年发射的育种卫星上成功进行搭载试验,标志着我国具备了独立自主开展星载铷钟研发的能力。截至目前,他们已为北斗二号、北斗三号系统累计提供国产化星载铷钟69台。

据五院原子频标领域首席专家贺玉玲博士介绍,他们目前正在研制甚高精度的铷原子钟,争取在未来把导航卫星的定位精度、授时精度再提高一个量级。

 

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作者: 李国利、王同心   [责任编辑: 钟艳平]