衛(wèi)星定位系統(tǒng)的核心技術(shù)之一就是授時(shí)精度,目前精度最高的就是原子鐘,主要有氫原子鐘、銫原子鐘和銣原子鐘。三者相比,銣原子鐘體積小、重量輕、功耗低、可靠性高和壽命長(zhǎng),制造和使用成本也最低,因此為各國(guó)導(dǎo)航系統(tǒng)普遍采用。
根據(jù)梅剛?cè)A的介紹,星載銣原子鐘需要做到體積小、功耗低,同時(shí)還要具備極高的可靠性,研發(fā)難度非常高,早期的銣原子鐘有1人多高,現(xiàn)在的最新版銣原子鐘只有鞋盒大小,未來(lái)還會(huì)進(jìn)一步提升性能,減小體積。
截至目前,中國(guó)科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所已經(jīng)有45臺(tái)銣原子鐘隨北斗衛(wèi)星上天,另外有6臺(tái)用于其他衛(wèi)星。
根據(jù)梅剛?cè)A研究院介紹,雖然現(xiàn)有的星載銣鐘完全可以滿足北斗三號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)定位精度應(yīng)用需求,但是他和團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在研制下一代星載原子鐘——汞離子鐘,目前已經(jīng)制作出原理樣機(jī)。
中國(guó)的北斗三號(hào)衛(wèi)星已經(jīng)發(fā)射了21顆,預(yù)計(jì)2020年完成30顆衛(wèi)星布局,屆時(shí)將會(huì)為全球提供定位服務(wù)。