北斗心脏精度每三百万年差1秒 为什么时间精度如此重要

北斗正式开通让世界瞩目，中国终于有了自己的卫星导航系统。然而在北斗成功的背后，倾注了中国北斗人用26年的时间，动员了400多个单位和30多万名科技人员参与研发。北斗心脏精度每三百万年差1秒，成为了中国科技腾飞的最好证明。

北斗心脏精度每三百万年差1秒，指的是卫星导航系统关于计时的精准度。导航系统的本质是一个时间测量系统，若卫星存在十亿分之一秒（1纳秒）的时间误差，则会产生0.3米的测距误差。只有通过在卫星上配置高精度原子钟，才能实现卫星直接播发出高精度导航定位信号。

在北斗卫星众多必要的零部件中，铷原子钟可以说是北斗卫星的“心脏”，其决定着定位、测速和授时功能的精度。

据航天集团专家介绍，当年进口一台铷钟要18个月才能交付，当时我国的科研团队把研究所当家，没日没夜干了 8 个月，最后成功交付星载铷钟，北斗二号首发星得以如期升空。此后，国产化铷钟逐渐全面取代进口铷钟，精度达每三百万年差一秒。

作为新一代北斗导航卫星的三项关键技术之一，中科院上海天文台研制的被动型星载氢原子钟，约合数百万年甚至1千万年才有1秒误差，日前获得2019年上海市科技进步一等奖。

目前，国外仅欧洲伽利略卫星配置了星载氢钟，与我国星载氢钟相比，两者地面测试性能相当，但从在轨综合表现来看，我国星载氢钟实现的用户测距误差更小。“氢钟为我国北斗导航卫星系统与GPS、伽利略等卫星导航系统同台竞技提供了有力的技术支撑。”我国航天工程领域一位院士评价。

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