是一種精密的計時器具。氫原子鐘是在現代的許多科學實驗室和生產部門廣泛使用一種精密的時鐘，它是利用原子能級跳躍時輻射出來的電磁波去控制校準石英鐘，但它用的是氫原子。這種鐘的穩定程度相當高，每天變化只有十億分之一秒。氫原子鐘亦是常用的時間頻率標準，被廣泛用於射電天文觀測、高精度時間計量、火箭和導彈的發射、核潛艇導航等方面。氫原子鐘首先在1960年為美國科學家拉姆齊研製成功。氫原子鐘是種高精度的時間和頻率標準，在國防、空間技術和現代科學試驗中有著重要的應用。

9月23日凌晨5點10分，第四十七、四十八顆北斗導航衛星在西昌衛星發射中心發射成功，今年MEO衛星（中圓軌道衛星）的首次發射，也正式拉開了北斗三號從基本系統向完整系統大步邁進的新一輪發射的序幕。本次是MEO衛星首次配置輕量化氫鍾，具備更高的精度和穩定度，能夠有效提升衛星的效能指標和服務質量。讓我們一起來簡單瞭解一下。

首先，氫原子鐘，簡稱“氫鍾”，它是一種精密的計時器件。它是利用原子能級跳躍時輻射出來的電磁波去控制校準石英鐘，但它用的是氫原子。氫原子鐘是種高精度的時間和頻率標準，每天變化只有十億分之一秒。氫原子鐘亦是常用的時間頻率標準，被廣泛用於天文觀測、高精度時間計量、火箭和導彈的發射、核潛艇導航等方面。氫鍾首先在1960年為美國科學家拉姆齊研製成功。目前國際上僅中、美、俄等少數國傢俱有獨立研製能力。

其次，星載氫原子鐘主要分為氫原子鐘、銣原子鐘和銫原子鐘三種。相比銣原子鐘，氫原子鐘在重要技術指標，如頻率穩定度、頻率準確度和日漂移率等方面具有明顯優勢。星載氫鐘的應用可使導航系統的定位精度更高、全球覆蓋、長時常自主導航能力，顯著降低北斗導航系統全球應用時的校時壓力。

最後，氫鐘的運用，這對中國具有重要的戰略意義。

9月23日凌晨5點10分，第四十七、四十八顆北斗導航衛星在西昌衛星發射中心發射成功，今年MEO衛星（中圓軌道衛星）的首次發射，也正式拉開了北斗三號從基本系統向完整系統大步邁進的新一輪發射的序幕。本次是MEO衛星首次配置輕量化氫鍾，具備更高的精度和穩定度，能夠有效提升衛星的效能指標和服務質量。讓我們一起來簡單瞭解一下。

氫鍾 一種精密的計時器具。在現代的許多科學實驗室和生產部門，廣泛使用各種精密的時鐘，氫鍾就是其中的一種。氫鍾與銫鐘一樣．是利用 原子能級跳躍時輻射出來的電磁波去控制校準石英鐘，但它用的是氫原子。這種鐘的穩定程度與銫鐘差不了多少，每天變化只有十億分之一秒。也就是說在差不多300萬年間，只有1秒之差。 但它的準確程度還比銫鐘稍微差一點。氫鍾亦是常用的時間頻率標準，被廣泛用於 射電天文觀測、高精度時間計量、火箭和導彈的發射、核潛艇導航等方面。氫鍾首先在1960年為美國科學家拉姆齊研製成功。

氫原子鐘，簡稱“氫鍾”，它是一種精密的計時器件。它是利用原子能級跳躍時輻射出來的電磁波去控制校準石英鐘，但它用的是氫原子。氫原子鐘是種高精度的時間和頻率標準，每天變化只有十億分之一秒。氫原子鐘亦是常用的時間頻率標準，被廣泛用於天文觀測、高精度時間計量、火箭和導彈的發射、核潛艇導航等方面。氫鍾首先在1960年為美國科學家拉姆齊研製成功。目前國際上僅中、美、俄等少數國傢俱有獨立研製能力。

其次，星載氫原子鐘主要分為氫原子鐘、銣原子鐘和銫原子鐘三種。相比銣原子鐘，氫原子鐘在重要技術指標，如頻率穩定度、頻率準確度和日漂移率等方面具有明顯優勢。星載氫鐘的應用可使導航系統的定位精度更高、全球覆蓋、長時常自主導航能力，顯著降低北斗導航系統全球應用時的校時壓力。

熱烈祝賀由長征系列火箭配套運載的北斗導航系統第四十七、四十八顆衛星以“一箭雙星”的形式發射成功。這也是北斗人慶祝70週年國慶的一種特有的方式，再次感謝北斗人。

原子鐘一共有銣氫銫三種，分別是銣鍾、氫鍾和銫鐘。這三種原子鐘都是用於高精度計時的一種裝置，精度可以達到每2000萬年誤差1秒。

以上三種鍾，精度最低的是銣鍾，就市場上的效果來看，還不如加了GPS校準的石英鐘準，目前市場上沒有技術壁壘的要數帶GPS的石英鐘和帶GPS的銣鍾。

而中國精度和GPS差不多的銫鐘，在國際上只有五常加上日本等少數國家能製造，精度更高的就是氫鍾了，聽說目前全球只有一家公司有得賣（microsemi），當然，普通人首先是買不得，第二也不會賣，因為他們對客戶要求比銣鍾還嚴格，價格也是千萬美金起。

目前精度最高的光鍾更是沒得賣了，如果想要，得自己造。

    星載原子鐘是北斗導航衛星的關鍵載荷之一，決定了導航定位的精度、測速、授時精度。原子鐘的精度可以達到每100萬年不差1秒。

    我們使用導航衛星定位時，透過計算衛星和使用者接收機之間的距離來計算，而這個距離由傳播時間（接收端的時間-發射端的時間）*光速（30萬公里/秒）。因此，對於衛星導航系統而言，精確的測量距離實際就是精確的時間測量，普通的時鐘是無法滿足需求的，採用原子鐘。

    原子躍遷頻率有極高的穩定性，原子鐘就是利用了這個原理，涉及到量子物理學、電學、結構力學等眾多學科，世界上只有少數國傢俱有獨立的研製能力。

    目前，普遍使用的原子鐘是氫原子鐘、銫原子鐘、銣原子鐘。北斗三號衛星系統主要使用了銣原子鐘、氫原子鐘。銣原子鐘造價比較便宜，但是精度相對較差；銫原子鐘長時間穩定性好，比較適合地面時間基準；氫原子鐘的短中期效能要比前兩個好，適合導航衛星時間維持。

    星載原子鐘可以說是北斗衛星導航系統的"心臟”，對系統定位和授時精度有決定性的作用。

    上世紀90年代，中國製定了北斗衛星導航系統“三步走”戰略後，關鍵的技術星載原子鐘屬於技術空白。國外對於該項技術的出口限制非常嚴格，從國外引進銣原子鐘遭拒絕後，中國開始了自主研製的道路。

    目前，中國研製的星載原子鐘，實現了高穩定性、高精度的要求，能夠經受衛星發射期間的震動、衝擊等力學考驗，能夠適應衛星在軌執行期間的高低溫環境和空間輻射環境，可以穩定執行12年以上。

    總之，原子鐘是北斗衛星導航系統的心臟，為衛星系統提供穩定的時間頻率基準訊號，決定了導航系統的導航精度、測速和授時精度，是一個國家是否具備獨立發展導航系統能力的核心技術之一。

氫鍾是原子鐘的一種，原子鐘是利用原子躍遷的特定頻率來作為節拍器來獲取精準時間頻率訊號的裝置，原子鐘主要有這幾種：銣原子鐘和銫原子鐘、氫原子鐘（氫鍾）、CPT原子鐘。

2019年9月23日5點10分，西昌衛星發射中心成功發射了北斗系統的第四十七、四十八顆導航衛星，這是一組中圓軌道衛星，首次配備了輕量化氫鍾，氫鍾由航天科工二院203所研製。

作為導航定位衛星，每一臺都配備了原子鐘，為了實現定位更加精確、減輕校時壓力、提高自主導航能力，因此需要原子鐘更加的精確，頻率更加穩定、準確。目前世界上僅中、美、俄等少數幾個國家擁有獨立自主的研製能力。

等到2020年，北斗系統將成為世界上第三個全球導航定位系統，提供全球服務，將不遜色於美國的GPS、俄羅斯的格羅納斯、歐洲的伽利略導航系統。屆時，國內的產品將使用北斗逐步的替代掉GPS的主導地位，使用者可自行選擇，這對於無論是國防安全、還是社會發展都有著重大的戰略意義。

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氫鍾是原子鐘的一種，原子鐘是利用原子躍遷的特定頻率來作為節拍器來獲取精準時間頻率訊號的裝置，原子鐘主要有這幾種：銣原子鐘和銫原子鐘、氫原子鐘（氫鍾）、CPT原子鐘。

2019年9月23日5點10分，西昌衛星發射中心成功發射了北斗系統的第四十七、四十八顆導航衛星，這是一組中圓軌道衛星，首次配備了輕量化氫鍾，氫鍾由航天科工二院203所研製。

作為導航定位衛星，每一臺都配備了原子鐘，為了實現定位更加精確、減輕校時壓力、提高自主導航能力，因此需要原子鐘更加的精確，頻率更加穩定、準確。目前世界上僅中、美、俄等少數幾個國家擁有獨立自主的研製能力。

等到2020年，北斗系統將成為世界上第三個全球導航定位系統，提供全球服務，將不遜色於美國的GPS、俄羅斯的格羅納斯、歐洲的伽利略導航系統。屆時，國內的產品將使用北斗逐步的替代掉GPS的主導地位，使用者可自行選擇，這對於無論是國防安全、還是社會發展都有著重大的戰略意義

北斗導航衛星攜帶的氫鍾，是用

導航時間準確控時的高精度控制

器，這種原子鐘的精度每百萬年

才誤差一秒，它能為航天、航海

天文、飛機、導彈等的精確定時

提供服務。氫鐘的工作原理是：

是利用氫原子特定超精細狀態下

原子束穿入振盪電磁場的高精度

躍迀頻率穩合達到百萬年僅誤差

一秒的精準度。