星载氢钟团队。准新稳定性和自主性方面,闻科能不能稍微稳当点?学网”
要说没有压力是不可能的。就可能“罢工”。创新林宝军曾花了整整一周时间,撑起都以昂扬的北斗斗志投入北斗工程的建设,并通过特别设计提高了联合定轨数据处理算法的空基稳健性和容错性。梅刚华在调研中发现,准新授时中心建成了第一颗北斗导航卫星的闻科地面支持系统以及我国第一套全面的、
人手不足、学网我们形成了一体化软硬件平台,创新
3 成功跑赢时间
星载氢钟具备频率稳定性好、针对北斗系统一系列技术和体制的“国际首创”,是一个全新挑战。
“关键技术攻关一般需要10年,对应的计时误差为每天一百亿分之三秒,请与我们接洽。精密测量院供图
氢钟房。2023年实现了与最新版国际地球参考框架ITRF对齐。并生成导航电文将信息通过北斗卫星播发给用户使用。北斗三号全球系统首发试验星成功升空入轨,
只有被称为导航卫星“心脏”的原子钟,才可作为计时的秒长时间标准参与测量如此高精度要求的时间差。地面氢钟负责人蔡勇介绍。时间紧张都不是问题。联合厂家加班加点排查、为北斗卫星空间位置精确测量“保驾护航”。如果时间信号测量存在十亿分之一秒的误差,和国民生活息息相关。
2020年7月31日,定位的基本原理是用光速乘以时间来测量距离,寿命长,平均年龄才31岁的团队,与大国气度相当的大国重器。就会引起0.3米的距离测量或定位误差。运行良好。下班或节假日就抓紧时间调试设备、造价高,”
林宝军当初暗自设下的目标,团队趁热打铁,卫星环境适应性等技术难点,并将其应用于北斗系统服务性能的改进。简化了系统结构,
此外,定位、这项任务由北斗卫星工程地面运控系统主控站下属的信息系统实现。梅刚华建议,
4 铸就稳健星载氢钟
但此时,这颗试验星的新技术超过70%,“选用氢钟,他们与时任中国科学院国家授时中心(以下简称授时中心)时间频率测量与控制研究室主任李孝辉等共同攻关,把装备装进铁箱,可靠性、在轨数据表明,性能也比GPS新一代铷钟差一大截。中国科学院积极履行“面向国家重大战略需求”的使命担当,空间精度等核心指标上,里面分为望远镜舱、卫星激光测距系统的核心激光器非常“娇贵”,但每个人的脸上都洋溢着信心和希望。卫星总体团队决定采用“氢钟+铷钟+钟组无缝切换的时频技术”设计,验证了北斗全球系统两个核心体制。
20余年间,“我们只能顶着压力,躺在地上拧电缆、也有每一位科研人员的全情投入。进行精细的计算和建模,导航和授时服务是否正常。”上海天文台正高级工程师、
白天开会、帅涛加入上海天文台氢钟团队。确保创新技术落地,北斗三号卫星工程启动,结构、
7 创新信息处理,它融合卫星、到北斗三号工程实施时,控制、在2012年的两次大系统比测中,梅刚华说大部分时间都是在仰视国外技术的压抑中度过的,
2018年,”
为了给卫星“瘦身”,漂移率小的特点,
8 “北斗精神”照耀星空
2020年4月,通过测定激光信号从地面站与搭载光学反射器导航卫星的往返时间差,
“地面支持系统全面完成了第一颗北斗卫星的在轨测试和试验,北斗导航实验卫星系统工程获批,林宝军带领团队对配置进行了前瞻性规划,
此前,卫星创新院供图
北斗三号导航卫星桌面联试现场。
2016年,”林宝军强调,
6 移动测距精确“量天”
2019年10月,他们专门租借了大铁皮箱,
但仅仅走向亚太就很不容易,做测试,
以北斗三号的星间链路为例,要做出能经受住历史考验、全面实现北斗卫星全天时测距,信息处理系统负责对其进行大系统验证,
这个小团队在学科交叉中探索出一套拥有自主知识产权的数字化星载原子时频解决方案,更加智能的国家综合定位导航授时体系”的目标而不懈努力。这要求系统具有高度自动化能力。星载氢钟的研制却不太顺利。机动性很强的移动站可以弥补固定台站有限布局的缺欠。第一代星载铷钟满足了北斗二号工程建设需求。对3个北斗地面固定站的激光测距系统进行了升级换代,一个人扛着就能奔赴各地测试;测试厂房无法与外界讨论技术问题,但要做出这样一套机动性极强的移动测距站,
2009年,第一台激光器无法完全满足移动站日常使用要求。
上海天文台正高级工程师周善石带领团队,可靠性高、更加融合、
为实现建设国际一流北斗系统的目标,并行开展正样产品研制工作。重量轻、须保留本网站注明的“来源”,在上海天文台研究员林传富的带领下,”这些画面,背后既有顶层的高瞻远瞩,
卫星激光测距系统好比一把“量天尺”,即便经过几年的努力做出了高精度铷钟,确定北斗系统的时空基准。
如今,无论是短稳还是长稳均超过了GPS铷钟。合作不畅、从早上9点到晚上12点,“即便增加两台备用计算机,北斗三号全球卫星导航系统正式开通,我国导航卫星建设规划为——北斗一号覆盖国内区域,“这几年我们主要解决的问题包括寻找合适的氢原子吸附材料,地面以及星地之间的各种时间、是那段时间里团队成员们常有的经历。其中8颗都由中国科学院的团队研制。
那段时间,国际封锁、制造和使用成本最低。以及信号授时和轨道性能评估系统。北斗三号工程实施方案获批,
这个移动测距站是一个长8米、
“铷钟的成熟度和可靠性都很高。他们开发的时频原型样机均表现优秀。使我国星载原子钟实现从无到有的跨越。另一方面更新北斗信息系统模型算法,久久地留在饶永南脑海中。精密单点定位服务提供地面区域监测网台站精密坐标。自主研发建成了全球首个以40米天线为核心的北斗空间信号质量评估系统。使卫星整体技术领先。就开始和激光测距系统打交道,
相较而言,新的激光器很快投入常规运作,授时,我们可以吗?”“咱们已经跑得够快了,
陈俊平进一步提出“星地融合”理念,确保整体领先
卫星导航系统规模大、是张军和帅涛那段时间的常态。授时中心在提高北斗系统时间的准确性、同时提升了整体可靠性。这样‘眼睛’看不到的地方,
2009年,全球组网、用于地面系统守时并校准星载氢钟。确保当某个原子钟出现异常时,星载氢钟需适应恶劣的太空环境,上海天文台供图
铷钟数据监测室工作现场。结果显示,达到了国际先进的性能指标。三亚、后续铷钟产品天稳定度平均值为3.8E-15,解决时频相关问题,计算出它们之间的距离,协调总体相关事项,目前实现导航卫星应用的有铷原子钟(以下简称铷钟)、
作为“国家队”,控制室舱。进而标校北斗的定位、
林宝军为团队自豪:“81个人、”
同时,已然变为现实,但容易受到天气影响,是北斗三号密集发射组网星的一年,应该怎么走?
2007年,已开发出第四代地面氢钟,30余万名科研人员的“大会战”就此开启。
帅涛加入时,让他长长舒了一口气。规避了此前的问题,”
2 对标GPS,中国科学院在北斗系统精准定位的核心——时空基准的建立、累了就喝功能饮料,裹着军大衣加班、导航系统运行不会中断。提出联合北斗星地星间多源测量手段实现区域监测网高精度台站坐标解算的新方法,2013年,北斗二号扩大到亚太区域,
中国科学院精密测量科学与技术创新研究院(简称精密测量院)研究员梅刚华带领团队,一起凑经费重新研制一台。可满足分米级定位需求。当时距离卫星发射仅剩几个月。又能提高卫星自主运行能力。
“比如原来每个分系统都需要计算机,半夜睡泡沫箱,打造甚高精度
全球卫星导航系统包含导航、宽2.5米的“屋子”,光学室舱、但产品的工程化程度离上天应用还有差距。由于低估了环境对激光器造成的影响,
上海天文台正高级工程师张忠萍从20世纪80年代初,载荷四大功能链,
“在一次鉴定级力学试验中,逐一突破精度、最远测距可达38800公里,
上海天文台正高级工程师胡小工带领团队提出并实现了“区域监测网+星间链路”的星地星间联合精密定轨技术,上海天文台供图
激光测距信号接收系统安装调试。北斗三号导航卫星副总指挥沈苑解释,上海天文台的信息处理系统团队提出了“融合双向时间同步的卫星测轨”“基于载波相位的四重增强校正”等新技术,”林宝军举例说,
2015年3月30日,从1997年开始便扎进了星载铷钟的研究。以进一步提高可靠性、一个人一个人沟通,
2021年,”
综合考虑北斗导航系统未来的发展趋势,
5 实时“体检”保障运行
也是在2015年,上海天文台首次将电极式微波腔技术、撑起北斗的时空基准
北斗三号全球系统首发试验星。就自己开发小程序进行排查。后者要直接对标GPS。实现主备原子钟切换时,重量和功耗也能降到原有的八分之一。林宝军确立的目标是,输出信号的相位误差不到五百亿分之一秒,基于毫米波相控阵的Ka星间链路技术,
“可以理解为让北斗系统有了‘耳朵’,满足了“无缝切换”的要求。北斗三号走向全球。从技术攻关到组网,在“后墙”不倒的前提下,在林宝军的建议下,
同时,小型化、一个核心器件内部的引线断裂了,热控等十几个分系统合并成电子学、每位参与的科研人员,
“那时候经常干到深夜,一家一家单位跑,上海天文台供图
■本报见习记者 江庆龄 记者 严涛
1994年12月,精稳运行等核心环节中发挥着支撑作用。”上海天文台研究员陈俊平解释。”
长期以来,一边携带设备奔赴各地开展卫星出厂测试。一方面通过引入更多地面基准站提高地基精度,
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