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723章 原子钟（第1页）

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目前全球四大卫星导航系统中，美利坚GPS全球卫星导航系统采用铯钟和铷钟相结合的方式，授时精度极高，精度如此高的原子钟技术美国是不允许向其他国家出售的。

美国这些公司出售的原子钟精度都是在50到100纳米之间的，而且都是铷原子钟，像铯钟是不会出售的。

俄罗斯格洛纳斯全球卫星导航系统、欧洲伽利略全球卫星导航系统和北斗卫星导航系统均采用铷钟结合被动型氢钟的授时方式。

国内能同时具有生产氢原子钟、铷原子钟、铯原子钟的能力的研究机构只有一家，不过在高精度方面距离美利坚还是有很大的一段距离。

北斗导航系统的定位精度大概在100米，这个误差非常大，如果用这个系统来制导炸弹的话精度根本不够，精度比起二战轰炸机的投弹方式也强不了多少。

因为星链一号卫星采用了跟雷达类似的技术，为了要跟踪高速目标需要高精度的原子钟才能获得精准的测量结果，为了要得到全天时、全天候获取移动终端的运动轨迹并且能让卫星跟上，所以杨杰选择在卫星上搭载了氢原子钟。

铷原子钟和铯原子钟各有特色，铷原子钟造价比较便宜，但精度相对较差；铯原子钟长时间性能好，比较适合用于地面时间基准；氢原子钟的短中期性能比前面两个都好，适合用于导航卫星时间维持。

杨杰也是选中了将氢原子钟和铷原子钟作为星链一号卫星搭载的原子钟。

其实国内研发氢原子钟的时间非常长，国内金山市的天文台长期从事时间频率研究工作，上世纪60年代起即承担国内世界时的授时工作，70年代研制出首台地面主动性氢原子钟，在氢原子钟生产制造方面积累了大量的技术经验。

华夏卫星通信公司在跟金山市天文台取得沟通联系后双方也是成立了一家合资公司，天文台方面也是抽调了一名首席科学家和一批高级工程师加入了研制队伍。

由于星载氢原子钟设计精密，系统组成复杂，且航天工程产品研制需较大体量的前期经费支撑，华夏卫星通信公司提供了稳定充足的研发经费，并且在华兴集团公司的协调下，华兴集团公司旗下的众多子公司承担了物理部分和电路部分工程化改造及原理样机研制，倒是大大地缩短了氢原子钟的研发时间。

之前金山市天文台地面主动性氢原子钟重达一吨多，在这个技术基础上要将星载氢原子钟的也重量缩小到18公斤，难度极大。

不过华兴集团公司旗下的子公司在氢原子钟的电子元器件生产和吸气剂复合真空泵、微波腔和磁屏蔽壳体的生产制造上展现了超高的工艺水平。

那是真的吓到了很多人，华兴集团公司在精密器件的工艺水平已经是跟国际一流的企业一样了。

也正是华兴集团公司超强的精密加工水平，氢原子钟的研发速度非常快，当氢原子钟重量缩小到100多公斤的时候已经是到了主动氢原子钟的加工极限，研究团队果断转向了被动型氢原子钟的研制中。

在首席科学家林传书的带领下，研发团队用了两年多的时间最后将氢原子钟的缩小到了18公斤，达到了设计的要求，同时这款氢原子钟也成为了现阶段世界上最小的一款氢原子钟。

研发团队经过两年多的原理探索和技术工程化改造，终于突破了关键技术，完成星载氢原子钟研制所需的各项技术积累，其中电极式微波腔技术、双频电路技术还是国际首创，国外都没有类似的技术。

在通过各种振动、高低温、高能粒子辐射等非常苛刻环境的实验模拟，星载氢原子钟经受住了卫星发射期间振动、冲击等力学考验，能适应卫星在轨运行期间的高低温环境和空间辐射环境，授时精度达到了10纳秒，达到了设计要求，而这款研制成功的氢原子钟成了国内现阶段精度最高的一款原子钟。

同时华夏卫星通信公司也是为壹度空间科技公司投资建设了氢原子钟的生产线，产能设计规模要达到年产120台。

另外华兴集团公司的仪器设备公司早在四年之前就在研发小型的测控仪器，需要研发原子相干布局囚禁这种芯片级的原子钟，后来公司在收购挪威的这家圣思诺公司后，这家子公司也是利用微机械技术为这款原子钟设计开发了微型激光等微型器件，壹度空间科技公司也是参与到这个项目中。

两年前就研发出来了物理体积只有一颗大豆大小，加上电路部分只有指甲盖大小的微型原子钟。

这么一款原子相干布局囚禁原子钟的功耗只有75毫瓦，可以通过锂电池供电，完全可以集成在电路板上面，这款原子钟稳定度可以做到300年误差不超过1秒。

通过近两年的各种严苛的实验测试，这款原子相干布局囚禁原子已经成熟了，这些原子钟也会运用在地面收发终端设备上面。

为了满足原子相干布局囚禁原子钟的大规模量产，华兴仪器设备公司跟壹度空间科技公司都是各自建设了生产线，现在产能已经达到了每个月三万套，基本上运用在了基站、服务器、网络设备、雷达、电力设备、无线通信设备等上面，现在已经实现了。

因为使用了高精度的原子钟，这些设备的在实时交换大量数据方面能够做到非常快速高效稳定，而且极大地减少了电磁干扰，就算在网络被切断了之后，这些设备自身还可以提供精准的授时能力，依然可以进行精确的工作。

等到星链网络组建完成后，随着地面收发终端产品的爆发，原子相干布局囚禁原子钟的产量将会迎来一次更大的爆发，保守估计每年需要数十万台。

现在这款原子钟的两家公司的报价都是在1800左右，比起美军GPS地面接收设备使用的微型原子钟价格都是在1000美金左右。

因为华兴集团公司使用了微机械加工工艺，这些器件可以想半导体器件一样可以实现量产，成本价格自然一下子就降下来了。

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