【ZiDongHua 之創(chuàng)新自科文收錄關(guān)鍵詞：北斗系統(tǒng) 衛(wèi)星導(dǎo)航 原子鐘 】
　　
　　多次刷新世界紀(jì)錄 鄂產(chǎn)“北斗心臟”精準(zhǔn)支撐中國衛(wèi)星導(dǎo)航
　　
　　北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的心臟——星載銣鐘能有多小？在中國科學(xué)院精密測量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院（以下簡稱精密測量院）銣鐘展廳，一個金燦燦的銣鐘樣品只有普通鞋盒大小，重4.4公斤。
　　
　　6月24日，2023年度國家科學(xué)技術(shù)獎在京揭曉，精密測量院梅剛?cè)A研究員領(lǐng)銜團(tuán)隊完成的“北斗三號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星載銣原子鐘技術(shù)實現(xiàn)與應(yīng)用”項目榮獲2023年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎。
　　
　　衛(wèi)星導(dǎo)航直接依賴計時準(zhǔn)確，天地時間越同步，誤差越小，定位的精度就越高。銣鐘具有體積小、重量輕、功耗低、可靠性高、壽命長且制造成本低等優(yōu)點，是目前世界上應(yīng)用最廣、市場占有率最高的原子鐘之一，因此全球各衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)不約而同選擇銣鐘作為計時器。銣鐘的質(zhì)量和可靠性直接決定著導(dǎo)航衛(wèi)星的成敗，是導(dǎo)航衛(wèi)星名副其實的“心臟”。
　　
　　1997年，梅剛?cè)A團(tuán)隊接到研制北斗星載原子鐘的任務(wù)。當(dāng)時，星載原子鐘技術(shù)僅為美國等少數(shù)國家掌握，在我國屬于技術(shù)空白。面對歐美的技術(shù)封鎖，只能走自主研發(fā)這一條路。
　　
　　
　　
　　梅剛?cè)A研究員
　　
　　經(jīng)過20多年的持續(xù)攻關(guān)，梅剛?cè)A團(tuán)隊多次刷新世界紀(jì)錄，研制的北斗星載銣鐘量級步步提高。
　　
　　研究團(tuán)隊自2007年成功研制出第一代星載銣原子鐘裝備北斗二號衛(wèi)星后持續(xù)攻關(guān)，圍繞“國際一流”北斗三號系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)，開展了星載銣原子鐘關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)集成研究，取得了“兩首”“兩發(fā)”等系列科技創(chuàng)新成果：首次給出了銣鐘頻率穩(wěn)定度完整數(shù)學(xué)表達(dá)式，揭示穩(wěn)定度與原子信號信噪比、原子體系環(huán)境敏感性之間的定量關(guān)系，為高性能銣鐘設(shè)計提供了理論依據(jù)。首創(chuàng)高品質(zhì)微波腔、高光譜純度抽運光源和光學(xué)及同位素雙重濾光技術(shù)。發(fā)明了低噪聲頻率合成技術(shù)，解決了有源器件附加噪聲高、偶次諧波抑制效率低的問題。發(fā)展了系統(tǒng)的設(shè)計和工作參數(shù)優(yōu)化技術(shù)，克服環(huán)境敏感性對長期穩(wěn)定度的影響。同時，建成了以自研設(shè)備為主的研制生產(chǎn)線，形成了高性能星載銣鐘整機(jī)設(shè)計、制造批產(chǎn)能力。該技術(shù)成果推進(jìn)了我國銣原子鐘技術(shù)進(jìn)步，滿足了北斗三號系統(tǒng)工程建設(shè)需求，產(chǎn)生了顯著的社會效益。
 
　　
　　銣鐘
　　
　　北斗系統(tǒng)工程副總設(shè)計師楊元喜院士評價，“兩代星載銣鐘有力支持了北斗三號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)和性能提升”“是我國核心關(guān)鍵技術(shù)由跟跑、并跑到領(lǐng)跑的典型案例，為我國的原子鐘技術(shù)和衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展作出了突出貢獻(xiàn)”。
　　
　　前不久，梅剛?cè)A帶領(lǐng)團(tuán)隊研制出的新型銣鐘，秒級頻率穩(wěn)定度比甚高精度銣鐘還要高出近1個數(shù)量級，創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄，為研制下一代北斗系統(tǒng)星載原子鐘提供了技術(shù)儲備。
　　
　　來源：湖北日報