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导航“心脏”氢铷原子钟,如何让导航更精准? 星载氢原子钟

2021-03-20知识10

原子钟是什么? 原子钟是一种精密的计时仪器。常用铯原子的能级跃迁振动频率来制造。目前这种原子钟每天可准确到1×10-13秒或30万年差一秒。普通钟表在测定时间时须依靠固定的振动频率,机械表的摆轮频率每秒5次或6次,音叉钟的频率每秒几百至几千次。石英钟表(石英振荡式)的振动频率是由微小的石英片的振动产生的,其固定振动频率每秒32000次。铯原子钟振动频率高达9.19×109次。振动频率越高,计时越精确,铯原子钟是目前最精确的计时仪器。自1974年GPS发射第一颗试验星以来,各国就开始不断提高星载钟的性能水平,同时扩展星载钟的类型(铷-铯-氢)。上述3种原子钟各有长处、互相补充。在结构方面,铷钟最小,其最小体积已达0.25L,铯钟和氢钟次之;在频率稳定度方面,氢钟最好而在长期频率稳定度和准确度方面,则以铯钟最佳。1995年率先在法国研制成功的冷原子钟(铯原子喷泉),准确度和稳定度比已研制的原子钟最高水平又提高了一个数量级。科学家设想,如果让冷原子钟在微重力场中运行,原子与微波场相互作用时间的延长几乎不再受限制,钟的性能相应又有一个量级的提高。

氢铷原子钟是什么?

北斗对国防有什么好处?北斗对国防有什么好处?2020年6月我国北斗卫星组网成功,这是亿万人民的大喜事。北斗与人民的日常生活息息相关,比如行车导:-北斗,国防,好处

导航“心脏”氢铷原子钟,如何让导航更精准? 星载氢原子钟

中国新一代氢原子和铷原子钟技术指标达国际先进是真的吗? 日前我国采取“一箭双星”方式,成功发射了北斗三号导航卫星第三、四颗组网卫星。从中国航天科工集团二院203所获悉,这两颗卫星上均装载了203所研制的一台铷原子钟和一台氢原子钟,技术指标达到国际先进水平。据悉,原子钟是利用原子跃迁频率稳定的特性来获取精准时间频率信号的设备,其研发涉及量子物理学、电学、结构力学等众多学科,目前国际上仅少数国家具有独立研制能力。星载原子钟主要应用于导航系统,分为氢原子钟、铷原子钟和铯原子钟3种。作为导航卫星的“心脏”之一,高性能的星载原子钟对导航精度起到重要作用。航天科工二院203所星载铷钟项目负责人杨同敏介绍,相比此前的北斗工程中单纯采用铷原子钟,此次发射的北斗三号导航卫星上不仅装有新一代高精度铷原子钟,且比前代产品体积更小、重量更轻,技术性能大幅提升,达到国际先进水平。星载氢原子钟包括物理和电路两部分,构成较为复杂。为满足卫星发射及在轨运行时需要面对的振动、温度、辐照等环境要求,进一步增加了研制难度。航天科工二院203所星载氢钟项目负责人表示,目前203所研制的星载氢原子钟在技术性能及可靠性上均达到国际同类产品水平,为北斗三号组网卫星的高性能、长寿命要求提供了。

#星载氢原子钟

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