98.第98章 北鬥與原子鍾

第98章 北鬥與原子鍾

“開始進行北鬥導航定位測試!”

陳仲琰在衛星控制中心大廳之中,不停地進行着各項測試。

北鬥一期系統進入地球靜止軌道之後,已經依托自身動力運動到了預定的位置。

并且展開了自身的太陽翼帆,正式開始了工作。

北鬥一期主要提供定位、通信、授時功能。

定位功能想要實現高精度,必須要依靠有高度準确的原子鍾。

因爲北鬥定位功能的實現,簡單來說是通過兩個衛星之間收到地面信号的時差來對用戶的位置進行計算的。

所以如果兩顆衛星上的铷原子鍾誤差哪怕超過1ns(十億分之一秒),對于地面定位來說都能夠差出去0.3米。

後來的北鬥三期導航系統爲什麽定位精度高上了很多,很大程度上就是因爲國内的铷原子鍾和铯原子鍾完成了國産化,對于授時上精度高上了很多。

而北鬥一号和北鬥二号上的兩台铷原子鍾,因爲國内現在這方面還比較落後,不能夠獨立生産,隻能夠花高價從國外進口,而且就算是這樣這兩台铷原子鍾也隻能算是勉強達到了應用要求。

“地面控制系統已獲取到北鬥一号、北鬥二号星發回的定位數據。”

一個身穿藍白色制服的工程師,将北鬥最新發回的定位信息交給了陳仲琰。

“差出去這麽多?!”

陳仲琰看着手中的數據報告,皺緊了眉頭。

雖然在衛星上天之前,就已經預料到了定位精度不會太高,但是真實情況出來之後,還是有些觸目驚心。

北鬥一期定位導航系統的定位精度隻能維持在20-100米的誤差範圍。

要知道這個時候鷹醬的GPS定位導航系統,定位精度可是能夠達到10米精度。

“果然還是原子鍾的問題嗎?”

陳中陽看着幾個定位标點的誤差,忍不住在心裏想到。

“授時功能進行了測試嗎?”

将原子鍾的問題隐藏在心裏,陳仲琰問起了授時問題。

“正在進行測試,馬上就能夠出結果。”

工程師在說完了之後,立馬回到了自己的工作崗位之上繼續工作着。

看着忙碌的衆人,陳仲琰陷入了沉思。

原子鍾,實際上是導航系統必然要面臨的大問題。

這個時候國産铷原子鍾的道路并不是很順利,真正想要實現國産化,還不知道要多少個年頭。

而且日後國内的北鬥導航系統真正要建成的時候,到時候人家是否會繼續賣給你铷原子鍾還是個問題呢!

“陳老,授時精度結果出來了。”

這個時候另一個工程師跑了過來,将北鬥一期的授時精度結果交給了陳仲琰。

衛星授時精度實際上也是要受到相對論控制的。

根據愛因斯坦老爺子的相對論之中的時間膨脹效應,物體運動速度越快,時間就會相對變慢。

北鬥衛星在太空之中以4km/s的速度飛行,根據狹義相對論,每天的時間會慢上:(4×4)/2(c×c)×60×60×24=7.68微秒衛星距地面20000km,引力比地面小得多,根據廣義相對論(衛星與地面引力勢之差)/(光速的平方),每天的時間會快上:[(GM/6371km)-(GM/26371km)]/c/c=45.58微秒也就是說,天上的衛星,每天會比地面快上38微秒。

也就是說衛星在天上每天什麽都不幹,就會産生38秒的誤差,所以如果想要保持時間的準确性,就需要原子鍾每隔1.5秒進行一次時間校準。

“授時精度和我們在地面的時候,做的實驗差距不是很大,誤差在20ns左右。”

工程師看着陳仲琰手中拿着的授時精度報告,有些無奈地說道。

“嗯,确實是和我們之前做的實驗差距不大,不過這是雙向授時精度,單向授時精度還是有些不盡如人意!”

陳仲琰認同了工程師的說法,但是也指出了這裏邊的區别。

一般來說,單向授時功能不需要地面的北鬥終端機向衛星發送信号,隻需要接受北鬥衛星廣播的授時信号就可以了。

雖然這種授時方式的精度低一些,但是并不需要占用北鬥衛星系統的通信頻段。

而北鬥能夠同時接受傳遞的用戶數量是有限的,每小時不超過54萬用戶。

這裏邊大多數還要用到各種需要精确授時的崗位上。

根本不可能讓大多數行業或者單位用上。

所以說單向授時精度才算是北鬥授時的真正精度!

“陳老,咱們現在這條件,能夠做到這樣算是極限了。”工程師覺得做到現在這樣的精度,幾乎是整個北鬥項目組的極限了。

要知道如果是其他國家來幹,就用這樣精度的原子鍾,精度肯定會比他們還要低很多。

陳仲琰也知道做成這樣,大家已經是付出了很大的時間和精力的結果。

所以也沒有過多的苛責,而是稍微安慰了一下:

“大家都是爲了天上的北鬥,辛苦了!”

“通信功能測試的結果估計也快要出來了,你去忙吧。”

陳仲琰這個時候,走到了負責通信功能測試的工程師旁邊。

看着星地之間的數據交換,在還很落後的大屁股電腦上顯示着。

北鬥系統的通信功能,算得上是國内首創的。

這個時候已經算是建成的兩套衛星系統,無論是毛子的格洛納斯系統,還是鷹醬的GPS系統。

都是沒有通信功能的。

不過,因爲低軌道衛星通信系統已經正式立項,開始了建設工作,所以原本在後面建設的北鬥二期系統之中保留的通信功能已經被砍掉了。

隻保留了定位和授時功能。

“陳老,測試結果比我們在地面的時候做的實驗效果還要好一些!”

負責通信測試的女工程師轉過頭來,十分開心地看着陳仲琰。

“單次傳輸36個漢字,連續傳輸120個漢字,雙向傳輸36個漢字,都達到了我們在地面試驗時的結果。”

“不過傳輸響應效果,比我們之前測試的時候要更好一些。”

陳仲琰推了推自己的眼鏡,看着屏幕上的結果有點開心的說道。

因爲提前了三年時間進行發射的原因,這個世界的北鬥搶占到了更好的軌道。

所以信号的傳輸效果比之前世的時候,也更加的優秀。

(本章完)

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