“让北斗用上最好的钟”(2)

“卫星设计了时频生成与保持系统，可以实现主用原子钟和备用原子钟之间无缝切换，切换前后卫星时间变革小于20皮秒（1皮秒便是1万亿分之1秒），用户测距误差小于0.01米。”中国科学院微小卫星创新研究院副院长、北斗卫星总师林宝军说，用户完全察觉不到原子钟的切换所带来的导航定位信号改变。

据相识，上海天文台研究团队下一步还将在担保星载氢原子钟机能指标的同时，将其重量减轻至10公斤以下，以适应下一代高集成度导航卫星成长的需要。

三个“创新”

可以说，北斗可以或许跻身四大全球卫星导航系统之列，甚至部门机能优于其他导航系统，最直接的原因就是一系列技能创新。

除了前文提到的铷原子钟和氢原子钟外，尚有基于相控阵的Ka星间链路技能，办理了制约北斗全球组网的瓶颈问题。研究人员还首次在导航卫星上回收大功率氮化镓固态放大器，提高了信号质量。操作卫星自主诊断规复技能，卫星在完全没有地面过问的环境下，可以举办自主康健诊断、妨碍断绝和规复等。

不外，在林宝军看来，技能创新当然重要，但尚有两个方面的创新，更值得存眷和思考。

首先是理念的创新。专家暗示，以往的卫星都是凭据分系统设计，就是把一个卫星系统分成若干个分系统，包罗布局、姿控、推进等，每个分系统都有主任设计师认真。

“分系统的长处是责任界定清楚、分工较量明晰，但缺点也显而易见，就是设计冗杂、靠得住性低。”林宝军说，“因此，我们提出了‘成果链’的设计理念，从本质上实现了平台内部的一体化设计，分为姿轨控、布局热、电子学、载荷四个成果链，最大限度地完成了卫星内部各项资源的优化整合，提高了成果密度，晋升了靠得住性，大幅低落了本钱。”

其次是见识的创新。航天规模曾有个不成文的端正，就是新技能利用不能高出30%，不然风险增大，系统不行控。但林宝军认为，新技能不便是不行靠。

并且，一般攻关一项航天技能要花10年阁下时间，攻关乐成后研制卫星又大概要10年。“这便是你用人家此刻的技能，等你把卫星做出来，已是人家20年前的老技能了，必定不可！”

所以，航天规模要打破传统见识，回收长板理论，斗胆利用创新技能。“就比如铷原子钟和氢原子钟，要斗胆成长、利用机能指标更高的氢原子钟，同时也要装备铷原子钟来保底，做到万无一失。”林宝军说。

“创新是科技的魂灵，尤其是中科院的人，从骨子里就要能创新。”林宝军指出，只有做创新的事，把创新和工程团结起来，才气够实现超过成长。

《中国科学报》 (2020-06-24 第1版 要闻)