铸就网斗的科学起北基准闻网新创新，撑时空
8 “北斗精神”照耀星空
2020年4月，创新精密泡频控制等一批具有自主知识产权的撑起关键技术，上海天文台首次将电极式微波腔技术、北斗背后既有顶层的空基高瞻远瞩，北斗三号卫星总设计师张军和中国科学院上海天文台（以下简称上海天文台）正高级工程师帅涛。准新
以北斗三号的闻科星间链路为例，
信息处理系统被喻为北斗导航系统的学网“大脑”，
4 铸就稳健星载氢钟
但此时，创新精密测量院供图
氢钟房。撑起漂移率小的北斗特点，但产品的空基工程化程度离上天应用还有差距。对卫星总体而言，准新
北斗坐标系是闻科北斗卫星导航系统的空间基准，”
同时，学网北斗系统面临区域观测网与全球高精度服务的创新矛盾。宽2.5米的“屋子”，通过测定激光信号从地面站与搭载光学反射器导航卫星的往返时间差，林宝军确立的目标是，
3 成功跑赢时间
星载氢钟具备频率稳定性好、林宝军曾花了整整一周时间，应该怎么走？
2007年，信号、
7 创新信息处理，功耗低、授时，GPS之父布拉德·帕金森在一次采访中表示：“我认为中国（北斗）已经超过GPS。梅刚华建议，”上海天文台研究员陈俊平解释。时间基准技术水平直接决定导航定位精度。就自己开发小程序进行排查。他还是犯了怵。当时距离卫星发射仅剩几个月。可以通过听来实现导航的作用。导航系统运行不会中断。达到了国际先进的性能指标。能不能稍微稳当点？”
要说没有压力是不可能的。光学室舱、另一方面更新北斗信息系统模型算法，最佳测距误差在亚厘米级。铷钟体积小、
上海天文台正高级工程师张忠萍从20世纪80年代初，核心指标优于伽利略星载氢钟。定位的基本原理是用光速乘以时间来测量距离，空间精度等核心指标上，中国科学院任命时任载人航天工程应用系统副总设计师林宝军为卫星总设计师。联合厂家加班加点排查、
人手不足、合作不畅、小型化、星载氢钟的研制却不太顺利。无论是短稳还是长稳均超过了GPS铷钟。卫星激光测距系统的核心激光器非常“娇贵”，北斗已经全面超过GPS。就开始和激光测距系统打交道，计划研制高精度星载铷钟。共发射了18颗卫星，以进一步提高可靠性、林宝军经常听到这样的声音：“欧美都没试过，一颗卫星上甚至要24台计算机，星基增强服务、性能也比GPS新一代铷钟差一大截。精化北斗时空基准
要服务用户导航、我国在北京、最远测距可达38800公里，寿命长，但每个人的脸上都洋溢着信心和希望。
之后，在林宝军的建议下，针对北斗系统一系列技术和体制的“国际首创”，这颗试验星的新技术超过70%，规避了此前的问题，可靠性、请与我们接洽。甚高精度铷钟研制成功，撑起北斗的时空基准
北斗三号全球系统首发试验星。追踪其提供的定位、梅刚华在调研中发现，解决问题，上海天文台供图
激光测距信号接收系统安装调试。又能提高卫星自主运行能力。
6 移动测距精确“量天”
2019年10月，
2018年，简化了系统结构，
为实现建设国际一流北斗系统的目标，喀什建有地面站，从电路原理设计开始一步步摸索。
中国科学院精密测量科学与技术创新研究院（简称精密测量院）研究员梅刚华带领团队，长寿命光谱灯、
2016年，北斗三号工程实施方案获批，第一台激光器无法完全满足移动站日常使用要求。从技术攻关到组网，
20余年间，是张军和帅涛那段时间的常态。到卫星运行终结时，
2020年7月31日，2013年，“理念的创新性和前瞻性就显得更加重要。下班或节假日就抓紧时间调试设备、用3年零3个月的时间就走出跨越之路。并通过特别设计提高了联合定轨数据处理算法的稳健性和容错性。就会引起0.3米的距离测量或定位误差。在“后墙”不倒的前提下，实时连续运行的全球卫星导航系统时间，导航等指标精度。更加融合、从1997年开始便扎进了星载铷钟的研究。但要做出这样一套机动性极强的移动测距站，保持和传递技术方面作出了突出贡献。在2012年的两次大系统比测中，是北斗三号密集发射组网星的一年，验证了北斗全球系统两个核心体制。”
长期以来，”帅涛回忆，授时中心研究员饶永南和同事一边运维40米大口径天线，在北斗系统卫星在轨测试、
此外，计算出它们之间的距离，
那段时间，确定北斗系统的时空基准。
“在一次鉴定级力学试验中，是一个全新挑战。但容易受到天气影响，提升北斗时空信号精度。如果时间信号测量存在十亿分之一秒的误差，其中8颗都由中国科学院的团队研制。移动站就能从密闭的长方体变为可供人进入并操作的平台。确保当某个原子钟出现异常时，
“比如原来每个分系统都需要计算机，结构、“这几年我们主要解决的问题包括寻找合适的氢原子吸附材料，
2009年，卫星创新院供图
北斗三号导航卫星桌面联试现场。精稳运行等核心环节中发挥着支撑作用。授时三大功能，协调总体相关事项，终于让所有人都接纳了他的新观念。做测试，温度波动大一些、他们专门租借了大铁皮箱，
由于无法在海外建设观测站，用于地面系统守时并校准星载氢钟。”
林宝军当初暗自设下的目标，就可能“罢工”。进行精细的计算和建模，
上海天文台正高级工程师周善石带领团队，网站或个人从本网站转载使用，对应的计时误差为每天一百亿分之三秒，同时开展高精度和甚高精度星载铷钟的技术攻关，定位、张忠萍和合作者决定，铯原子钟和氢原子钟（以下简称氢钟）。北斗三号走向全球。地面以及星地之间的各种时间、
只有被称为导航卫星“心脏”的原子钟，北斗导航实验卫星系统工程获批，后续铷钟产品天稳定度平均值为3.8E-15，我们形成了一体化软硬件平台，践行着新时代的北斗精神。规划中的北斗三号，北斗二号扩大到亚太区域，寿命、也有每一位科研人员的全情投入。到北斗三号工程实施时，北斗三号全球卫星导航系统正式开通，可满足分米级定位需求。确保整体领先
卫星导航系统规模大、目前能够向全球用户提供导航服务的只有北斗和GPS；而在时频、提出联合北斗星地星间多源测量手段实现区域监测网高精度台站坐标解算的新方法，中国科学院在北斗系统精准定位的核心——时空基准的建立、
“关键技术攻关一般需要10年，首台双频被动式氢钟搭载试验卫星进入太空。我国导航卫星建设规划为——北斗一号覆盖国内区域，一起凑经费重新研制一台。
2015年3月30日，”这些画面，
卫星激光测距系统好比一把“量天尺”，
林宝军为团队自豪：“81个人、
《中国科学报》(2025-09-26第4版专题) 特别声明：本文转载仅仅是出于传播信息的需要，上海天文台正高级工程师胡小工带领团队提出并实现了“区域监测网+星间链路”的星地星间联合精密定轨技术，确保创新技术落地，重量轻、一个核心器件内部的引线断裂了，已开发出第四代地面氢钟，首先必须计算出卫星的位置和时间等信息，目前实现导航卫星应用的有铷原子钟（以下简称铷钟）、全球导航卫星系统服务组织对四大卫星导航系统的运行，中国成为第三个独立拥有全球卫星导航系统的国家。这要求系统具有高度自动化能力。载荷四大功能链，”卫星创新院导航研究所所长、”
2015年9月，房间洁净度下降一些，卫星环境适应性等技术难点，“选用氢钟，
5 实时“体检”保障运行
也是在2015年，满足了“无缝切换”的要求。平均年龄才31岁的团队，“即便增加两台备用计算机，30余万名科研人员的“大会战”就此开启。”
为了给卫星“瘦身”，精密单点定位服务提供地面区域监测网台站精密坐标。热控等十几个分系统合并成电子学、林宝军将原来的结构、在轨数据表明，
其间，里面分为望远镜舱、这项任务由北斗卫星工程地面运控系统主控站下属的信息系统实现。已然变为现实，新的激光器很快投入常规运作，卫星创新院供图
星载氢钟团队。还要经历卫星和火箭分离时剧烈的振动冲击过程。要做出能经受住历史考验、”
综合考虑北斗导航系统未来的发展趋势，上海天文台的信息处理系统团队提出了“融合双向时间同步的卫星测轨”“基于载波相位的四重增强校正”等新技术，
其中一项挑战是“一键式”——只要按下控制键，他们正在进一步发扬北斗精神，与大国气度相当的大国重器。
同时，稳定性和自主性方面，
这个小团队在学科交叉中探索出一套拥有自主知识产权的数字化星载原子时频解决方案，打造甚高精度
全球卫星导航系统包含导航、累了就喝功能饮料，同时提升了整体可靠性。
这个移动测距站是一个长8米、实现主备原子钟切换时，
陈俊平进一步提出“星地融合”理念，由于低估了环境对激光器造成的影响，北斗三号导航卫星副总指挥沈苑解释，上海天文台供图
■本报见习记者 江庆龄 记者 严涛
1994年12月，从早上9点到晚上12点，使我国星载原子钟实现从无到有的跨越。中国科学院积极履行“面向国家重大战略需求”的使命担当，发挥了重要作用，
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