723章 原子鍾！

  目前全球四大衛星導航係統中，美利堅GPS全球衛星導航係統采用銫鍾和銣鍾相結合的方式，授時精度極高，精度如此高的原子鍾技術美國是不允許向其他國家出售的。


  美國這些公司出售的原子鍾精度都是在50到100納米之間的，而且都是銣原子鍾，像銫鍾是不會出售的。


  俄羅斯格洛納斯全球衛星導航係統、歐洲伽利略全球衛星導航係統和北鬥衛星導航係統均采用銣鍾結合被動型氫鍾的授時方式。


  國內能同時具有生產氫原子鍾、銣原子鍾、銫原子鍾的能力的研究機構隻有一家，不過在高精度方麵距離美利堅還是有很大的一段距離。


  北鬥導航係統的定位精度大概在100米，這個誤差非常大，如果用這個係統來製導炸彈的話精度根本不夠，精度比起二戰轟炸機的投彈方式也強不了多少。


  因為星鏈一號衛星采用了跟雷達類似的技術，為了要跟蹤高速目標需要高精度的原子鍾才能獲得精準的測量結果，為了要得到全天時、全天候獲取移動終端的運動軌跡並且能讓衛星跟上，所以楊傑選擇在衛星上搭載了氫原子鍾。


  銣原子鍾和銫原子鍾各有特色，銣原子鍾造價比較便宜，但精度相對較差；銫原子鍾長時間性能好，比較適合用於地麵時間基準；氫原子鍾的短中期性能比前麵兩個都好，適合用於導航衛星時間維持。


  楊傑也是選中了將氫原子鍾和銣原子鍾作為星鏈一號衛星搭載的原子鍾。


  其實國內研發氫原子鍾的時間非常長，國內金山市的天文台長期從事時間頻率研究工作，上世紀60年代起即承擔國內世界時的授時工作，70年代研製出首台地麵主動性氫原子鍾，在氫原子鍾生產製造方麵積累了大量的技術經驗。


  華夏衛星通信公司在跟金山市天文台取得溝通聯係後雙方也是成立了一家合資公司，天文台方麵也是抽調了一名首席科學家和一批高級工程師加入了研製隊伍。


  由於星載氫原子鍾設計精密，係統組成複雜，且航天工程產品研製需較大體量的前期經費支撐，華夏衛星通信公司提供了穩定充足的研發經費，並且在華興集團公司的協調下，華興集團公司旗下的眾多子公司承擔了物理部分和電路部分工程化改造及原理樣機研製，倒是大大地縮短了氫原子鍾的研發時間。


  之前金山市天文台地麵主動性氫原子鍾重達一噸多，在這個技術基礎上要將星載氫原子鍾的也重量縮小到18公斤，難度極大。


  不過華興集團公司旗下的子公司在氫原子鍾的電子元器件生產和吸氣劑複合真空泵、微波腔和磁屏蔽殼體的生產製造上展現了超高的工藝水平。


  那是真的嚇到了很多人，華興集團公司在精密器件的工藝水平已經是跟國際一流的企業一樣了。


  也正是華興集團公司超強的精密加工水平，氫原子鍾的研發速度非常快，當氫原子鍾重量縮小到100多公斤的時候已經是到了主動氫原子鍾的加工極限，研究團隊果斷轉向了被動型氫原子鍾的研製中。


  在首席科學家林傳書的帶領下，研發團隊用了兩年多的時間最後將氫原子鍾的縮小到了18公斤，達到了設計的要求，同時這款氫原子鍾也成為了現階段世界上最小的一款氫原子鍾。


  研發團隊經過兩年多的原理探索和技術工程化改造，終於突破了關鍵技術，完成星載氫原子鍾研製所需的各項技術積累，其中電極式微波腔技術、雙頻電路技術還是國際首創，國外都沒有類似的技術。


  在通過各種振動、高低溫、高能粒子輻射等非常苛刻環境的實驗模擬，星載氫原子鍾經受住了衛星發射期間振動、衝擊等力學考驗，能適應衛星在軌運行期間的高低溫環境和空間輻射環境，授時精度達到了10納秒，達到了設計要求，而這款研製成功的氫原子鍾成了國內現階段精度最高的一款原子鍾。


  同時華夏衛星通信公司也是為壹度空間科技公司投資建設了氫原子鍾的生產線，產能設計規模要達到年產120台。


  另外華興集團公司的儀器設備公司早在四年之前就在研發小型的測控儀器，需要研發原子相幹布局囚禁這種芯片級的原子鍾，後來公司在收購挪威的這家聖思諾公司後，這家子公司也是利用微機械技術為這款原子鍾設計開發了微型激光等微型器件，壹度空間科技公司也是參與到這個項目中。


  兩年前就研發出來了物理體積隻有一顆大豆大小，加上電路部分隻有指甲蓋大小的微型原子鍾。


  這麽一款原子相幹布局囚禁原子鍾的功耗隻有75毫瓦，可以通過鋰電池供電，完全可以集成在電路板上麵，這款原子鍾穩定度可以做到300年誤差不超過1秒。


  通過近兩年的各種嚴苛的實驗測試，這款原子相幹布局囚禁原子已經成熟了，這些原子鍾也會運用在地麵收發終端設備上麵。


  為了滿足原子相幹布局囚禁原子鍾的大規模量產，華興儀器設備公司跟壹度空間科技公司都是各自建設了生產線，現在產能已經達到了每個月三萬套，基本上運用在了基站、服務器、網絡設備、雷達、電力設備、無線通信設備等上麵，現在已經實現了。


  因為使用了高精度的原子鍾，這些設備的在實時交換大量數據方麵能夠做到非常快速高效穩定，而且極大地減少了電磁幹擾，就算在網絡被切斷了之後，這些設備自身還可以提供精準的授時能力，依然可以進行精確的工作。


  等到星鏈網絡組建完成後，隨著地麵收發終端產品的爆發，原子相幹布局囚禁原子鍾的產量將會迎來一次更大的爆發，保守估計每年需要數十萬台。


  現在這款原子鍾的兩家公司的報價都是在1800左右，比起美軍GPS地麵接收設備使用的微型原子鍾價格都是在1000美金左右。


  因為華興集團公司使用了微機械加工工藝，這些器件可以想半導體器件一樣可以實現量產，成本價格自然一下子就降下來了。


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