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          獲國家科技進步特等獎 用北京時間為世界定位——二院203所研制的星載原子鐘實現自主可控打破國外壟斷

          發布時間:2017-01-10    信息來源: 中國航天科工二院

          近日,北斗二號衛星工程榮獲2016年國家科技進步特等獎,中國航天科工二院203所作為北斗二號衛星工程核心載荷星載原子鐘的研制單位,研制的高精度原子鐘已達到了世界一流水平,實現了關鍵技術自主可控打破國外壟斷,成為本次國家科技進步獎特等獎獲獎單位之一。

          作為國內唯一一家同時研制氫、銣、銫三種原子鐘的單位,二院203所已經為北斗二號衛星導航系統交付了13個批次26臺星載銣鐘,并且創造了所有批次零故障運行記錄。隨著一次次原子鐘搭載發射的成功,標志著我國已經完全掌握了星載原子鐘的研制技術,完全擺脫了國外導航技術的束縛,也標志著我國已經成為繼美國、俄羅斯之后完全自主建立導航定位系統的國家。

          原子鐘是北斗衛星導航定位系統的心臟,其為衛星系統提供高穩定的時間頻率基準信號,決定了導航系統的導航定位、測速及授時的精度,是一個國家能否具備獨立發展導航系統能力的核心技術之一。

          我國在北斗系統推進之前,原子鐘技術基礎非常薄弱,原子鐘產品全靠進口。進口鐘不僅價格昂貴,而且關鍵技術掌握在外國人手里,將使北斗系統存在巨大的潛在隱患。

          從北斗導航系統工程研制開始,二院203所作為傳統的原子鐘研制單位就瞄準國際一流的高性能高可靠的星載銣原子鐘。原子鐘的工作原理涉及量子力學、電學、材料學和熱學多個學科,各項指標要求相當苛刻。作為二代導航系統中研制難度最大的產品之一,原子鐘向來受到型號老總們的“特殊關照”,被北斗導航衛星總師稱之為“可歌可泣”的產品。

          為了達到技術指標,二院203所銣鐘研制團隊可謂是卯足了勁,從立項之初,項目團隊成員一起挑燈夜戰,方案論證、技術攻關、試驗驗證,一路上困難重重,總體方案和電路方案一再調整和優化。他們展開頭腦風暴,開拓創新,通過不斷的技術創新和改進優化,實現了整機高信噪比信號的輸出,實現了微波信號的低噪聲、高穩定性,達到了銣鐘輕量化、小型化指標要求,并使得產品的壽命大大提高,滿足十幾年的使用壽命要求……

          一項項關鍵技術攻關,一個個技術創新,終于研發出了我國第一臺符合要求的星載銣原子鐘,擁有自主可控技術的星載銣鐘在2007年上天服役,中國人終于有了自己的原子鐘。

          為了提高北斗導航定位精度,2015年,二院203所研制的國內首臺星載被動氫原子鐘順利交付衛星總體并隨衛星成功上天且在軌運行正常,是我國星載原子鐘領域和導航領域的又一個里程碑。目前,二院203所正在開展星載銫原子鐘的研制工作,期待將來為北斗導航系統作出更大貢獻。(文/操春燕)

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