张立新:得益于中国人自主打造的新一代高精度铷钟,北斗三号导航卫星的授时精度优于10纳秒,也就是说利用它,我们可以用一秒钟的一亿分之一这个精度来校准时间,定位精度也由此前的10米级提高到米级。
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铷原子钟是北斗导航卫星最核心的产品,它直接决定着导航卫星定位和授时的准确性,是整个导航卫星的“心脏”。
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航天科技集团五院西安分院 北斗三号卫星副总设计师 张立新:得益于中国人自主打造的新一代高精度铷钟,北斗三号导航卫星的授时精度优于10纳秒,也就是说利用它,我们可以用一秒钟的一亿分之一这个精度来校准时间,定位精度也由此前的10米级提高到米级。
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自然界中,铷原子发生能级跃迁时,会产生每秒钟超过68亿次的电磁波震动,始终不变。铷原子钟就是利用这种自然现象制作出来的精密计时工具。
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工程师们要利用真空罐,模拟铷原子钟在轨长期工作的环境,测试包括频率稳定度、漂移率、准确度等多项指标。只有达到了百亿分之三秒的精度,并且24小时漂移率小于百万亿分之一,这个铷钟才能成为北斗卫星的“心脏”。真空罐里的测试,需要连续进行90天以上才能全面评估铷原子钟的性能。
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2020年6月23日,随着第55颗,也是最后一颗组网用的导航卫星顺利入轨,中国人完成了北斗三号覆盖全球的最后一块拼图。中国因此成了第三个拥有全球卫星导航系统的国家。精准的时间,精确的定位,这个完全自主控制的精密时空基准,是数字时代的国之重器。
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