第98章 北斗与原子钟（1 / 1）

第98章北斗与原子钟 “开始进行北斗导航定位测试！” 陈仲琰在卫星控制中心大厅之中，不停地进行着各项测试。 北斗一期系统进入地球静止轨道之后，已经依托自身动力运动到了预定的位置。 并且展开了自身的太阳翼帆，正式开始了工作。 北斗一期主要提供定位、通信、授时功能。 定位功能想要实现高精度，必须要依靠有高度准确的原子钟。 因为北斗定位功能的实现，简单来说是通过两个卫星之间收到地面信号的时差来对用户的位置进行计算的。 所以如果两颗卫星上的铷原子钟误差哪怕超过1ns（十亿分之一秒），对于地面定位来说都能够差出去0.3米。 后来的北斗三期导航系统为什么定位精度高上了很多，很大程度上就是因为国内的铷原子钟和铯原子钟完成了国产化，对于授时上精度高上了很多。 而北斗一号和北斗二号上的两台铷原子钟，因为国内现在这方面还比较落后，不能够独立生产，只能够花高价从国外进口，而且就算是这样这两台铷原子钟也只能算是勉强达到了应用要求。 “地面控制系统已获取到北斗一号、北斗二号星发回的定位数据。” 一个身穿蓝白色制服的工程师，将北斗最新发回的定位信息交给了陈仲琰。 “差出去这么多？！” 陈仲琰看着手中的数据报告，皱紧了眉头。 虽然在卫星上天之前，就已经预料到了定位精度不会太高，但是真实情况出来之后，还是有些触目惊心。 北斗一期定位导航系统的定位精度只能维持在20-100米的误差范围。 要知道这个时候鹰酱的GPS定位导航系统，定位精度可是能够达到10米精度。 “果然还是原子钟的问题吗？” 陈中阳看着几个定位标点的误差，忍不住在心里想到。 “授时功能进行了测试吗？” 将原子钟的问题隐藏在心里，陈仲琰问起了授时问题。 “正在进行测试，马上就能够出结果。” 工程师在说完了之后，立马回到了自己的工作岗位之上继续工作着。 看着忙碌的众人，陈仲琰陷入了沉思。 原子钟，实际上是导航系统必然要面临的大问题。 这个时候国产铷原子钟的道路并不是很顺利，真正想要实现国产化，还不知道要多少个年头。 而且日后国内的北斗导航系统真正要建成的时候，到时候人家是否会继续卖给你铷原子钟还是个问题呢！ “陈老，授时精度结果出来了。” 这个时候另一个工程师跑了过来，将北斗一期的授时精度结果交给了陈仲琰。 卫星授时精度实际上也是要受到相对论控制的。 根据爱因斯坦老爷子的相对论之中的时间膨胀效应，物体运动速度越快，时间就会相对变慢。 北斗卫星在太空之中以4km/s的速度飞行，根据狭义相对论，每天的时间会慢上：(4×4)/2(c×c)×60×60×24=7.68微秒卫星距地面20000km，引力比地面小得多，根据广义相对论（卫星与地面引力势之差）/（光速的平方），每天的时间会快上：[(GM/6371km)-(GM/26371km)]/c/c=45.58微秒也就是说，天上的卫星，每天会比地面快上38微秒。 也就是说卫星在天上每天什么都不干，就会产生38秒的误差，所以如果想要保持时间的准确性，就需要原子钟每隔1.5秒进行一次时间校准。 “授时精度和我们在地面的时候，做的实验差距不是很大，误差在20ns左右。” 工程师看着陈仲琰手中拿着的授时精度报告，有些无奈地说道。 “嗯，确实是和我们之前做的实验差距不大，不过这是双向授时精度，单向授时精度还是有些不尽如人意！” 陈仲琰认同了工程师的说法，但是也指出了这里边的区别。 一般来说，单向授时功能不需要地面的北斗终端机向卫星发送信号，只需要接受北斗卫星广播的授时信号就可以了。 虽然这种授时方式的精度低一些，但是并不需要占用北斗卫星系统的通信频段。 而北斗能够同时接受传递的用户数量是有限的，每小时不超过54万用户。 这里边大多数还要用到各种需要精确授时的岗位上。 根本不可能让大多数行业或者单位用上。 所以说单向授时精度才算是北斗授时的真正精度！ “陈老，咱们现在这条件，能够做到这样算是极限了。”工程师觉得做到现在这样的精度，几乎是整个北斗项目组的极限了。 要知道如果是其他国家来干，就用这样精度的原子钟，精度肯定会比他们还要低很多。 陈仲琰也知道做成这样，大家已经是付出了很大的时间和精力的结果。 所以也没有过多的苛责，而是稍微安慰了一下： “大家都是为了天上的北斗，辛苦了！” “通信功能测试的结果估计也快要出来了，你去忙吧。” 陈仲琰这个时候，走到了负责通信功能测试的工程师旁边。 看着星地之间的数据交换，在还很落后的大屁股电脑上显示着。 北斗系统的通信功能，算得上是国内首创的。 这个时候已经算是建成的两套卫星系统，无论是毛子的格洛纳斯系统，还是鹰酱的GPS系统。 都是没有通信功能的。 不过，因为低轨道卫星通信系统已经正式立项，开始了建设工作，所以原本在后面建设的北斗二期系统之中保留的通信功能已经被砍掉了。 只保留了定位和授时功能。 “陈老，测试结果比我们在地面的时候做的实验效果还要好一些！” 负责通信测试的女工程师转过头来，十分开心地看着陈仲琰。 “单次传输36个汉字，连续传输120个汉字，双向传输36个汉字，都达到了我们在地面试验时的结果。” “不过传输响应效果，比我们之前测试的时候要更好一些。” 陈仲琰推了推自己的眼镜，看着屏幕上的结果有点开心的说道。 因为提前了三年时间进行发射的原因，这个世界的北斗抢占到了更好的轨道。 所以信号的传输效果比之前世的时候，也更加的优秀。