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作者:旺仔

“北斗”有望用上新一代原子钟,这种钟目前世界公认最精确、最难

2019-10-09 17:59:11 浏览次数: 2608

有人可能会犯迷糊:原子钟是什么钟,跟导航有什么关系?203所星载氢钟主管设计师王文明告诉科技日报记者,原子钟就是导航卫星的“心脏”。

前不久,中国航天科工集团公司传来喜讯,该集团二院203所启动汞离子微波钟研制。作为新一代原子钟,它有望应用于下一代北斗导航卫星。

松江分局依据《公安机关人民警察纪律条令》对涉事民警朱某作出行政记大过处分,依据《中华人民共和国治安管理处罚法》对涉事女子张某作出警告的处罚决定。

科技日报记者付毅飞

澳洲安全工作署报告还发现,针对1000多个工作场所的秘密调查显示,91%雇佣了非英语背景员工的场所都未将安全须知翻译成其他语言。

氢原子钟分为主动和被动两种类型。主动型稳定度指标最优,但体积较大,一般用于地面守时。被动型的体积、重量和功耗相对较小,稳定度指标仅次于主动型,多用于地面移动平台和卫星。王文明说,被动型氢原子钟凭借独有的选态组件和储存泡结构特性,可获得较为理想的原子跃迁谱线,使其稳定度指标在“老三样”中最优,但研制难度也最高。其漂移率虽不及优选型铯原子钟,但足以保障导航系统实现半年以上的自主导航,这使它成为目前最具有竞争力的星载原子钟。2015年9月,203所研制的国内首台星载氢原子钟随北斗卫星上天,目前在轨运行正常。

如何让原子钟的精密测量为我们所用?王文明举例说,跳大绳是大家非常熟悉的运动,当有人进入匀速摇动的大绳,随着它的节奏跳动,并记录一定时间内跳动的次数,就相当于人为地将这种时间间隔进行了输出。原子内部存在着上下两个能级结构,原子在其间跃迁发出的电磁波精度非常高。如果把原子量子构件比作大绳,当我们往里注入一个电磁波,让电磁波与原子二能级发生共振,就能将产生电磁波的振荡器锁定到原子二能级跃迁频率上。振荡器输出高精度频率信号,即可实现精密时间测量。目前导航卫星中普遍应用的氢、铷、铯原子钟,都是基于这一工作原理。

中证网讯(记者 吴玉华)11月20日,两市低开后震荡走低。截至午间收盘,上证指数下跌1.63%,报收2659.37点,深证成指下跌1.95%,报收7950.64点,创业板指数下跌1.91%,报收1367.77点。沪市半日成交额为1115.74亿元,深市半日成交额为1458.90亿元。

在“老三样”原子钟里,铷原子钟具有体积小、重量轻、功耗低、技术难度较低、可靠性高等优势,被四大导航系统普遍采用。2007年,我国自主研制的铷原子钟上天服役,中国人终于有了自己的星载原子钟。科技日报记者从203所了解到,北斗二号导航卫星全部采用铷原子钟。该所共研制了16台星载铷钟,目前均在轨稳定运行。

“从根本上说,导航的核心就是时间测量。”王文明说,在由导航卫星搭建的星地坐标系中,每个星座都有自己的坐标信息,通过测量我们与星座间的距离,就能解算出我们在该坐标系的位置。在信号传播速度(光速)已知的前提下,时间测量越精密,位置解算就越精确。

在卫星导航系统中,1纳秒(十亿分之一秒)的时间误差将导致0.3米的距离误差。要实现如此精密的时间测量,只有原子钟能做到。王文明说,原子钟是通过原子这一微小量子构件,实现普通钟表一般的“嘀嗒”声。不同的是,这种“嘀嗒”更均匀,表现为一种电磁波形式,通常听不见,只有通过微波信号处理技术才能输出。

北斗三号导航系统提出了定位精度0.1米、授时精度0.3纳秒的设计指标,对原子钟稳定度提出了极高要求,即秒稳优于1×10-12、日稳优于1×10-14。考虑到特殊情况的应对,还要求其日漂移率优于5×10-15,以降低系统全球应用时的校时压力和对地面的依赖程度,并保障系统拥有半年以上的自主导航能力。王文明说,铷原子钟在精度上符合指标,但漂移率无法满足中长期自主导航要求;铯原子钟的最大优势是低漂移特性,但其使用寿命是最大短板,其中几项关键技术仍需攻关,目前国际上只有美国掌握。目前203所已经组建星载铯原子钟团队开展研制,期待在后续北斗导航项目中能够配备应用。

一是摸底,进一步推动电子犬只办理工作,各区、(市)县公安局要结合本次集中整治工作,进一步对辖区内未办证的犬只开展办证工作,进一步摸清犬只底数,对于一户多犬、饲养禁养犬等行为进行纠正

医生不愿意承担风险,受害的无疑是患者。因此,为了提高医疗质量,医生就要具备担当精神,医生诊疗时不能总是想到自保,将所有诊疗方案一古脑地提供给患者和家属,让他们自行选择,把责任尽可能地推得干干净净。

中证网讯(记者 康曦)1月17日晚间,金路集团(000510)发布业绩预告公告,2017年公司预计实现归属于上市公司股东的净利润为6300万元-7500万元,同比增长8.48%-29.14%,上年同期为5807.48万元。基本每股收益约0.1034元-0.1231元。

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映客自制综艺《奇葩驾到》的主持人“大头姐王濛”在剧中饰演教师一角,平时嬉笑活波、敢爱敢恨的她,在剧中饰演性格完全不一样的人物。谈到这个角色,王濛觉得挑战自我的同时也有着很深的体会,更能发现普通人中那些闪光的点。美女主播高语芯本身就是学表演的,在剧中饰演美妆网红王美丽一角,觉得自己是“本色出演”,“直播是自己随意自我地展现,演戏是放下自己,两种感受融在一起很奇妙。接下来,我也主演了映客联合出品的电影《变身攻略》,一人分饰多角,预计在明年5月份上映。”

记者了解到,203所是国内唯一同时开展氢、铷、铯三种原子钟研制单位。而该所最近启动研制的汞离子微波钟,在未来深空探测和卫星导航领域有明显的优势。微波钟是目前最精确的时间测量器具之一,也是世界公认最难研制的原子钟系统之一。汞离子钟对空间环境适应能力强,在体积功耗不变的情况下,能比现有主流原子钟指标提高1至2个数量级,是新一代星载原子钟的发展方向。

推荐1

在当前全球四大卫星导航系统中,美国GPS采用了铯原子钟和铷原子钟结合的方式。欧盟的伽利略、俄罗斯的三代格洛纳斯以及我国正在建设的北斗三号,均采用铷原子钟和被动型氢原子钟相结合的授时方式。

得到院方通知后,驻冰岛使馆临时负责人刘明明立即率使馆工作人员前往医院慰问死者家属,敦促有关各方妥善做好后续工作。目前,仍有2名中国公民在医院普通病房接受治疗,情况稳定。

2015年11月,突尼斯市中心发生总统卫队车辆遭自杀式爆炸袭击事件,造成12名安全人员死亡。突尼斯全国随后进入紧急状态,首都范围内一度实施宵禁。此后突尼斯政府多次延长全国紧急状态期限。突尼斯总统府本月5日宣布,从本月8日起,将该国全国紧急状态再次延长一个月。(完)


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