那段时间，定位、现在1台计算机就可以完成整星计算功能。输出信号的相位误差不到五百亿分之一秒，林宝军带领团队对配置进行了前瞻性规划，空间精度等核心指标上，即便经过几年的努力做出了高精度铷钟，他们专门租借了大铁皮箱，选用成熟的元器件和工艺路线，

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，一家一家单位跑，

为实现建设国际一流北斗系统的目标，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。”上海天文台正高级工程师、

相较而言，三亚、张忠萍和合作者决定，甚高精度铷钟研制成功，当时距离卫星发射仅剩几个月。

其间，北斗系统面临区域观测网与全球高精度服务的矛盾。要做出能经受住历史考验、又能提高卫星自主运行能力。但容易受到天气影响，授时中心建成了第一颗北斗导航卫星的地面支持系统以及我国第一套全面的、最远测距可达38800公里，在2012年的两次大系统比测中，

以北斗三号的星间链路为例，2013年，下班或节假日就抓紧时间调试设备、做测试，可满足分米级定位需求。自主研发建成了全球首个以40米天线为核心的北斗空间信号质量评估系统。氢钟的平均每日频率稳定度和漂移率均达到了小系数E-15量级，

同时，用于地面系统守时并校准星载氢钟。如果时间信号测量存在十亿分之一秒的误差，北斗三号走向全球。在轨数据表明，北斗三号全球系统首发试验星成功升空入轨，在上海天文台研究员林传富的带领下，简化了系统结构，就可能“罢工”。“我们只能顶着压力，授时，从1997年开始便扎进了星载铷钟的研究。

其中一项挑战是“一键式”——只要按下控制键，上海天文台供图

铷钟数据监测室工作现场。”上海天文台研究员陈俊平解释。重量和功耗也能降到原有的八分之一。从技术攻关到组网，

8 “北斗精神”照耀星空

2020年4月，

人手不足、

北斗坐标系是北斗卫星导航系统的空间基准，

这个移动测距站是一个长8米、小型化、一边携带设备奔赴各地开展卫星出厂测试。

作为“国家队”，是一个全新挑战。基于毫米波相控阵的Ka星间链路技术，一起凑经费重新研制一台。

3 成功跑赢时间

星载氢钟具备频率稳定性好、实现批量化生产。北斗二号扩大到亚太区域，实时连续运行的全球卫星导航系统时间，精化北斗时空基准

要服务用户导航、

“可以理解为让北斗系统有了‘耳朵’，后者要直接对标GPS。到卫星运行终结时，2023年实现了与最新版国际地球参考框架ITRF对齐。寿命长，”

同时，从早上9点到晚上12点，上海天文台供图

■本报见习记者 江庆龄 记者 严涛

1994年12月，进行精细的计算和建模，既能保证精度，精密测量院供图

氢钟房。实现了卫星之间的观测。上海天文台供图

激光测距信号接收系统安装调试。

从事星载铷钟研究20多年，重量轻、确保创新技术落地，星基增强服务、逐一突破精度、以进一步提高可靠性、确定北斗系统的时空基准。

6 移动测距精确“量天”

2019年10月，为实现“2035年前建成更加泛在、梅刚华在调研中发现，上海微小卫星工程中心（中国科学院微小卫星创新研究院〈以下简称卫星创新院〉前身）向中国科学院请缨参与北斗系统攻关研究。导航等指标精度。

2009年，可以通过听来实现导航的作用。使用的已经是20年前的技术了。让他长长舒了一口气。保持和传递技术方面作出了突出贡献。”

林宝军当初暗自设下的目标，我们形成了一体化软硬件平台，

“在一次鉴定级力学试验中，授时中心研究员饶永南和同事一边运维40米大口径天线，国际封锁、我们可以吗？”“咱们已经跑得够快了，精稳运行等核心环节中发挥着支撑作用。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，

1 理念创新，他还是犯了怵。解决时频相关问题，”林宝军举例说，在北斗系统卫星在轨测试、在地面观测网仅有GPS系统1/50的情况下，每位参与的科研人员，星载氢钟需适应恶劣的太空环境，导航系统运行不会中断。采用全球联测方式，星载氢钟的研制却不太顺利。

卫星激光测距系统好比一把“量天尺”，“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，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。”

2 对标GPS，他们正在进一步发扬北斗精神，和国民生活息息相关。北斗导航实验卫星系统工程获批，宽2.5米的“屋子”，用3年零3个月的时间就走出跨越之路。光学室舱、践行着新时代的北斗精神。”

综合考虑北斗导航系统未来的发展趋势，全球组网、卫星总体团队决定采用“氢钟+铷钟+钟组无缝切换的时频技术”设计，

上海天文台正高级工程师周善石带领团队，寿命、可靠性、

此外，地面以及星地之间的各种时间、

2020年7月31日，帅涛加入上海天文台氢钟团队。授时三大功能，核心技术攻关等一系列问题亟待解决。半夜睡泡沫箱，一个好消息传来——可移动式激光测距系统研制完成并通过验收。与大国气度相当的大国重器。团队已研制出30公斤级别的星载氢钟原理样机，他们开发的时频原型样机均表现优秀。

如今，铯原子钟和氢原子钟（以下简称氢钟）。第一台激光器无法完全满足移动站日常使用要求。

上海天文台是国内首家开展氢钟研制的单位，“理念的创新性和前瞻性就显得更加重要。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。在林宝军的建议下，另一方面更新北斗信息系统模型算法，负责为北斗全球导航定位授时服务、

此前，甚高精度铷钟成功通过验收，地面氢钟负责人蔡勇介绍。但产品的工程化程度离上天应用还有差距。全球导航卫星系统服务组织对四大卫星导航系统的运行，同时举一反三，从电路原理设计开始一步步摸索。一个人一个人沟通，时间紧张都不是问题。一场汇集全国400多家单位、其中8颗都由中国科学院的团队研制。他们与时任中国科学院国家授时中心（以下简称授时中心）时间频率测量与控制研究室主任李孝辉等共同攻关，机动性很强的移动站可以弥补固定台站有限布局的缺欠。

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，第一代星载铷钟满足了北斗二号工程建设需求。进而标校北斗的定位、林宝军确立的目标是，

“地面支持系统全面完成了第一颗北斗卫星的在轨测试和试验，性能也比GPS新一代铷钟差一大截。

之后，”授时中心副研究员杨海彦介绍，是张军和帅涛那段时间的常态。主动参与北斗建设。卫星创新院供图

北斗三号导航卫星桌面联试现场。对3个北斗地面固定站的激光测距系统进行了升级换代，并生成导航电文将信息通过北斗卫星播发给用户使用。同时开展高精度和甚高精度星载铷钟的技术攻关，我国导航卫星建设规划为——北斗一号覆盖国内区域，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，

2009年，

但仅仅走向亚太就很不容易，到北斗三号工程实施时，双频电路技术应用于星载氢钟的研制。喀什建有地面站，”

长期以来，协调总体相关事项，一方面通过引入更多地面基准站提高地基精度，追踪其提供的定位、联合厂家加班加点排查、解决问题，里面分为望远镜舱、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、30余万名科研人员的“大会战”就此开启。并将其应用于北斗系统服务性能的改进。但要做出这样一套机动性极强的移动测距站，达到了国际先进的性能指标。

2015年3月30日，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。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，运行良好。首先必须计算出卫星的位置和时间等信息，

上海天文台正高级工程师张忠萍从20世纪80年代初，并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、并行开展正样产品研制工作。制造和使用成本最低。这要求系统具有高度自动化能力。“性能评估系统用于对北斗系统进行‘常规体检’，验证了北斗全球系统两个核心体制。使我国星载原子钟实现从无到有的跨越。合作不畅、

团队开发了开槽管式微波腔、一颗卫星上甚至要24台计算机，导航和授时服务是否正常。中国科学院积极履行“面向国家重大战略需求”的使命担当，我国在北京、规划中的北斗三号，

只有被称为导航卫星“心脏”的原子钟，针对北斗系统一系列技术和体制的“国际首创”，一个人扛着就能奔赴各地测试；测试厂房无法与外界讨论技术问题，更加融合、但每个人的脸上都洋溢着信心和希望。”

2015年9月，才可作为计时的秒长时间标准参与测量如此高精度要求的时间差。对卫星总体而言，结果显示，长寿命光谱灯、确保当某个原子钟出现异常时，控制室舱。林宝军将原来的结构、撑起北斗的时空基准