摘要：2020年6月23日，我国在西昌卫星发射中心成功发射第55颗北斗导航卫星，标志着我国建成了独立自主、开放兼容的全球卫星导航系统。这一成就的背后，离不开中国航天科工二院203所研制的氢原子钟，其优良性能进一步增强了北斗卫星导航系统的定位精度和自主运行能力。原...
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【技术·航天】中国星 中国“心”-- 中国航天科工北斗原子钟攻关历程记
2020年6月23日，我国在西昌卫星发射中心成功发射第55颗北斗导航卫星，标志着我国建成了独立自主、开放兼容的全球卫星导航系统。这一成就的背后，离不开中国航天科工二院203所研制的氢原子钟，其优良性能进一步增强了北斗卫星导航系统的定位精度和自主运行能力。
原子钟被誉为卫星导航系统的“心脏”，为卫星导航系统提供高稳定的时间频率基准信号，决定着导航系统的导航定位、测速及授时精度。然而，我国原子钟技术基础非常薄弱，星载原子钟产品曾完全依赖进口。在北斗二代导航系统中，原子钟属于研制难度最大的产品之一。
203所从二十世纪80年代就开始进行原子钟技术探索研究，是国内“老牌”的原子频标研制单位。老一代原子钟人艰苦奋斗，无私奉献，与国内高校、科研单位合作开展原子频标课题研究工作，掌握了研制原子频标的多项关键技术，锻炼培养出一支技术精湛、作风严谨的科研队伍。
进入新世纪，我国导航卫星有八大关键技术亟需突破，星载原子钟技术就是其中之一。在前辈的“传帮带”下，一批刚刚踏出校门的大学生投身航天事业，投身于星载原子钟的研制工作中。经过反复摸索、仿真、验证、调试，团队终于研制成功我国第一台符合要求的星载原子钟，实现了国内自主研制铷钟的首次搭载发射，让中国人终于有了自己的原子钟。
氢原子钟具有优良的中短期频率稳定度，但体积大质量重，要上星，氢钟必须“瘦身”。203所生产的氢钟已经在其他行业落地应用，但星载氢钟相对地面钟而言，性能指标要求更高，使用的环境也更苛刻。
北斗导航系统总师孙家栋院士曾亲自到203所指导星载氢钟验收，给项目团队带来了鼓舞和压力。团队经过重重考核，最终成功实现氢钟减重，并在2015年9月30日实现了203所首台氢钟上天。通过近2年的在轨性能验证，星载氢钟实现了跨越式发展。
在北斗三号系统3颗倾斜地球同步轨道卫星全部发射成功之际，中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其展示了203所研制的一台铷钟，并宣布中国成功实现了原子钟国产化，精度达到了世界先进水平。
北斗三号系统工程启动后，203所自主研发了高精度和甚高精度两代星载铷原子钟和星载氢原子钟，完全满足北斗三号的应用需求。经过大量卫星在轨运行状态的检验测试，国产的原子钟已经达到国际先进水平。
从上世纪开展原子钟研究，到2020年北斗三号组网成功，203所历经几代人的传承，最终实现了中国星、中国“心”的目标。在这个过程中，老一代技术专家默默奉献、甘为人梯，为原子钟事业打下坚实基础；前赴后继的年轻人勇挑重担，接过前辈手中的火炬，把它燃烧得更加光明灿烂。
203所的原子钟技术不仅应用于北斗导航系统，还将拓展至低轨互联网星座、遥感卫星等领域，从北斗产品延伸出新应用，适应更复杂多样的环境。团队成员们以国家荣誉为己任，选择留在航天事业中，尽职尽责，共同为航天事业贡献力量。
在203所，“科技强军 航天报国”八个大字镌刻在大门的墙壁上，更深深烙印在每个人心中。203所原子钟团队用过往四十余载的实际行动，为新时代北斗精神写下最好的注脚。他们的事业还在传承，他们的梦想还在继续，必将为打造更强的中国“心”发挥更大力量。
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