我們的“中國心”為（wéi）世界時間（jiān）定位

??航天科工二院203所北鬥導航星載原子鍾研製發展記（jì）

　　中國航天（tiān）事業經過60多年的發展，取得（dé）了輝煌的成（chéng）就，而在世界航天大國的篇章中，一定會有那麽一小段記錄下為我國北鬥衛星導航事業研製星載原子鍾的故事。探索浩瀚宇宙的（de）路將永無止境。今後（hòu），航天科工二院203所奮鬥的腳步不會停止，將研製更（gèng）加精準（zhǔn）的原子鍾，向更高科技高峰邁進。北鬥在高高的太空中（zhōng）遨遊，地上的（de）原子鍾人卻很（hěn）少有時間抬頭（tóu）去仰（yǎng）望星空，他們的驕傲都在身旁??低頭躬身於眼前的美麗原子鍾。不久的將來，北鬥導航係統建立完畢後，每個國人將會切身感受（shòu）到祖國的（de）強大。

技術人員在測試（shì）

　　在2017年1月8日舉（jǔ）行的2016年度國家科學技術獎勵（lì）大會上，北鬥二號衛星工程榮獲2016年（nián）國家科（kē）技進步特等獎，中國航天科工二院203所作為北鬥二號衛星工程核（hé）心載荷產品??星載原子鍾的配套（tào）單位，研製（zhì）的高精度原（yuán）子鍾已達到了世界一流水平，實現了關鍵技術（shù）自主可控打破國外壟（lǒng）斷，成為本次國家（jiā）科技進步獎特等獎獲獎單位之一。

　　作為國內唯一一家同時研（yán）製氫、銣、銫三種傳（chuán）統原（yuán）子鍾的單位，203所原子鍾團隊（duì）用（yòng）16年的（de）堅守與執著，在科技前沿取得了重（chóng）大突破。該所研製的星載原子鍾已廣（guǎng）泛應用於北鬥導航係（xì）統, 截止目前，這個團隊已經順利交付多台星載原子鍾產品,裝載於北鬥導航衛星中。隨著一次次原子鍾搭載發射的成功（gōng），標誌著我國已經完全掌握了星載原子鍾的研製技術，完全擺脫了（le）國外導航原子鍾的束縛，也標誌著（zhe）我國已經成為完（wán）全自主建立導（dǎo）航定位係統的國家。

擁有信念，超越自我，承載著國家重大任務的使命和擔當

　　原子（zǐ）鍾是北鬥衛星（xīng）導航定位係統的心髒，其為衛（wèi）星係統提供高穩（wěn）定的（de）時間頻率基準信號，決定了（le）導航係統的導航定位、測速及授時的精（jīng）度（dù），是一個國家能否具備獨立發展導航係統能力的核心技術之一。

　　原子鍾（zhōng）是利（lì）用“磁（cí）共振”技術鎖定的超精（jīng）細能級躍遷頻率來實現基準頻率輸出的（de），其工作原理（lǐ）涉及量子（zǐ）力學、電（diàn）學、熱學以及光學等學科，指標（biāo）要求相當苛刻，在航天係統中屬於研製（zhì）難度最大的產品之一，向來受到“特（tè）殊關照”，被北鬥導航衛星總師稱之為“可歌可泣”的產（chǎn）品。

　　從北鬥導航係統工程研製（zhì）開始，203所作為傳統的（de）原子鍾研製單（dān）位就瞄準國際一流的高性能高（gāo）可靠的（de）星載銣原子鍾（zhōng）。李春（chūn）景作為北鬥二代（dài）導（dǎo）航衛星高精度（dù）星載銣原子鍾研（yán）發課題的負責人，也是整個團隊中的靈（líng）魂人物，這個（gè）已經在原子鍾戰（zhàn）線上奮戰了14個年頭瘦瘦的“大個子”一談起北鬥銣鍾，他的話匣（xiá）子就打開了：“要（yào）搞全（quán）球導航，首（shǒu）要條（tiáo）件就是要有原子鍾！原子鍾產品隻有自（zì）己幹一條路可走！所以從一開始原子鍾的自主研發就成了北鬥係統（tǒng）總師關注的焦點。” 

　　攻關難度大，挑戰異（yì）常艱巨，特別是在仿（fǎng）真和設計能力上，前進的道路困難重重（chóng）。為了達到技術指（zhǐ）標，203所原子鍾團隊從立項之初，項目團隊帶（dài）著必勝的信念，帶著敢於擔當和攻堅克（kè）難的勇氣，反複摸（mō）索進行方案論證、技術攻關、試驗驗證，一路上困難重重，總體方案和（hé）電路一再調整優（yōu）化。他們展開頭腦風暴，開拓創（chuàng）新，通過不斷技術創新和改進（jìn）優化（huà），實現了（le）整機高信噪（zào）比信號的輸出，實現了微波信（xìn）號低噪聲、高穩定性，達到了銣鍾輕量化、小（xiǎo）型化指標要求，並使得產品（pǐn）壽命大大提高，滿足十幾年的使用壽命要求……

　　一項項（xiàng）關（guān）鍵技術（shù）攻關、一個個技術創新，終於研發出了我國第一台符合要求的星（xīng）載原子鍾，擁有自主可控技術的星載銣原子鍾並實現在軌工作，中國人終於有了自己的星載原子鍾！

　　相比銣原子鍾，星載氫原子（zǐ）鍾（zhōng）是一個難度更大的產品，因為它的結構（gòu）和原（yuán）理更複雜，但是氫（qīng）原子鍾在重（chóng）要技術指標，如頻率穩定度、頻率準確度及日漂（piāo）移率等方麵具（jù）有明顯優勢，可使北鬥導航係統實現更高的定位精度、全球覆蓋及較長的自（zì）主導航（háng）能力，顯著降低北鬥導航係統全球應用時的校（xiào）時壓（yā）力，是其可與世界（jiè）其它三大導航係統相媲美（měi）的必要條件。星載氫（qīng）鍾負責人李晶是被（bèi）年輕同誌笑稱為氫鍾研製的“鼻祖”，他在技（jì）術上較真且追求完美，正是他這種對技術永無止境的追求才（cái）研製出與（yǔ）國外媲美的高性能高可靠的星載（zǎi）氫鍾。從星載被動氫鍾關鍵技術攻關、電（diàn）性件（jiàn）研製、鑒定件直到正樣（yàng）的定型，他帶領項目團隊用了近十年（nián）的時間，相繼解決了一係列技術難題；溫控係統的參（cān）數優化，電磁兼容性的改善，使星（xīng）載氫鍾長期頻率穩定度大幅（fú）提高（gāo），增強了整機的環境適應性。最終（zhōng）攻克了包括指（zhǐ）標優化，整機小型化、輕量（liàng）化技術研究，空間環境適應性、可靠性與長壽命技術研（yán）究等關鍵技術難題。2015年9月30日7點13分，星載氫原子鍾（zhōng）跟隨北鬥（dòu）二代（dài）二期試驗衛星在西昌衛星（xīng）發射中心成功發射，成為（wéi）中國北鬥導航衛星（xīng）發展（zhǎn）史上（shàng）一個（gè）新的裏程碑（bēi）。

　　目前（qián），203所研（yán）製的星載（zǎi）氫鍾在技術性能（néng）及可靠性上均達到國際同類產品水（shuǐ）平，將首次大規模正式應用於北鬥導航（háng）工程，為北（běi）鬥三號新一代導航衛星的高性能、長壽命要求提供了有力保障。 

集智攻（gōng）關，攻堅克難，大幅度提升北鬥（dòu）導航性能指標

 　　2012年（nián），203所研製的高精度銣原（yuán）子鍾已達到了世（shì）界一流水平！但為（wéi）了提高北鬥導航定（dìng）位精度和實現導航係統的長期自主運行能力，2015年，國內首台星載氫原子鍾順利交付衛星（xīng）總體並隨衛星成功上（shàng）天且在軌運行正（zhèng）常，可使（shǐ）北鬥係統的導航定位性能（néng）能（néng）力大幅提升，是我國星載原子鍾領域和導航領域（yù）的又（yòu）一（yī）個裏程碑！

　　“銣原子鍾在（zài）軌運行過程中會受到衛星軌道環境溫度波動影響，將會（huì）直接影響導航係統定位精度所以要讓原子鍾對溫度變化的敏（mǐn）感度降低。”“要控（kòng）溫，研發人員必（bì）須了解鍾的（de）全部特性，摸清它的‘脾氣’。”目（mù）前（qián）的銣鍾項目（mù）負責人楊同敏如是說。到整機調試階段，需要有足夠經驗的設計師親（qīn）自“操刀”調試。

　　與生（shēng）產其他電（diàn）子產品不同，比如生產手機，有調試工人，按（àn）照工藝文件調試就可以了。銣原子鍾調試則還需要工作人員掌握原子鍾電路和物理係統的脾氣， 知道怎（zěn）麽綜（zōng）合調整才能造出最好的（de）銣原（yuán）子鍾，調試（shì）過程中從電子信號中（zhōng）看到物理本質，設計師掌握的技術（shù）細節越多（duō），產品質量越好。到目前（qián）為止，星載（zǎi）銣原子鍾每台鍾都要從每（měi）個參數開始精細調試，尤其（qí）是（shì）真空環境下的調試（shì），原子鍾一旦上天，加電運行就直到它“壽終（zhōng）”，要求（qiú）必須絕對可靠。原子鍾比瑞士的鍾表更加精細（xì），原子鍾是當之無愧的高（gāo）科技含（hán）量的工藝精品，需要具有工匠精神的工程師精心打造（zào）。”李春景如（rú）是說。

日夜兼程、刻苦攻關、奮戰在研製原子鍾戰（zhàn）場上

　　星載原子鍾（zhōng），這個從開始立項就瞄準了打破國外壟斷、步入世界前列的重點任務，無（wú）論是誰（shuí）剛接手時都會有些撓頭。麵對研製中織亂如麻的問題，團隊成員雖說早有（yǒu）心理準（zhǔn）備，但還是沒有預料到攻關（guān）居然會如此艱難，很多難題以前從未遇到，沒（méi）有經驗可借鑒。

　　理頭（tóu）緒，做實驗，數不清多少個寄予期望的開頭，也記不住多（duō）少個沒有結果的結（jié）尾，產品交付進度節點（diǎn）必須保證， 日夜兼程的調試，大家（jiā）就像上了發條的鍾一樣不知疲憊（bèi）。銣鍾項目負責人李春景對自己團隊的經曆如數家珍：“為了搞（gǎo）定技術難題，團隊（duì）白天黑夜（yè）連軸轉進行實驗（yàn）、驗證；環境（jìng）試驗時，團隊成員多班倒，進行日夜守護和記錄數據。大家都有過這樣的神奇經曆，做夢經常會夢到原子鍾聯調的情景：如何接線、如何搭電路，甚至示波（bō）器上如何顯示，如同真實的工作場景一般。有時，技（jì）術人員一覺醒來，立馬翻身（shēn）下了行軍床，趕緊將夢中的情境付諸現實，困擾多日的問題終於解決了。李春景說道，對於（yú）我這個在學校都坐不住凳子的人，能這樣玩命專（zhuān）注地幹一件工作，我自己都是難以想像的。

氫鍾測試

篤誌大我，舍棄小我，鐫刻著原子鍾人的堅毅（yì）和無悔

　　國產原子鍾取得的成績是令人矚目的，榮譽背後，203所原子鍾人（rén）的一腔堅毅和（hé）無悔，無私奉（fèng）獻和（hé）持之以恒，閃耀出一道又一（yī）道感動的光芒。

　　為了保證工作時間，李春景（jǐng）從剛剛入住的（de）寬敞明亮北五環外的霍營新家，搬到了單位（wèi）附近28平米的筒（tǒng）子樓。他安撫好妻子的（de）強烈反對，帶著尚未（wèi）入托的孩子，李春景自己倒是自我感覺（jiào）良好，坦然說道：“反正我經常加班，28平米夠（gòu）她們（men）娘倆住的了。”小春景入了托，開始懂事了，看著不少小朋友經常是爸爸接送，爸爸陪玩，他終於忍不住向幼兒園老師告自己爸（bà）爸的（de）狀。當小春景哭訴的內容傳到李春（chūn）景耳中（zhōng）的時候，這個“不負責任”的爸爸眼角不禁有些濕潤。“兒子，等我們的銣原（yuán）子鍾性能完全（quán）超越國（guó）外產品，我（wǒ）一定帶你好好出去玩（wán）！”

　　作為加班狂（kuáng）人的李晶（jīng），節（jiē）假日的多數時間，他的身影總會在（zài）辦公室和調試間出現（xiàn），十多年如一日。李晶經常和大家開玩（wán）笑說：“現在我（wǒ）都（dōu）不敢生病，即便生了病也不敢請假（jiǎ）。”的確，休假對李晶來說真的是一件挺奢侈（chǐ）的事，因為氫原子（zǐ）鍾馬上要上星，北鬥導航係統（tǒng）需要他。妻子臨產前，李晶和（hé）平（píng）日一樣，上班前向妻子扔下一句（jù）“晚上不回來吃飯了，自己湊（còu）合（hé）吃點，如果有（yǒu）情況就給我打電話”，就匆匆趕到單位。孰不（bú）知妻子（zǐ）當天身體就不太舒服，特別希望李晶能多陪陪她，委屈的一（yī）天沒吃飯，眼淚還是沒（méi）忍住流了出來。等李晶再次回到家裏，看著昨日桌上一點沒少的飯菜，心中心疼不已，好一頓安慰勸解才使得妻子破涕為笑。

　　銣鍾項目負責人楊同敏，也是蠻拚的。為了加班方便，楊同敏一家三口從長陽新房搬到了單位附近二十來平米簡陋破舊的平房，一住就是好幾年。別（bié）人問為他為什麽，他（tā）的回答（dá）很簡（jiǎn）單：“住的近方便。”然（rán）而，像楊同敏這樣的航天人，靠（kào）的就是可（kě）敬的家國情懷和無私奉獻的航天精神，他們克服了工作和生活中一個又一個的困難。

　　現任星載氫鍾負責人部英男一直就是（shì）大家眼中的“科技達人”，平時大家有什麽電（diàn）子產品的技術問題解決不了第一個想（xiǎng）到的就是找他，他這種（zhǒng）對技（jì）術天生的敏感和愛好成了科研中的一個優（yōu）勢，當起（qǐ）項目負責人得心應手（shǒu）。麵對研製中紛繁複雜的技術難題和管（guǎn）理難題都被他睿智地解決（jué）了（le）。作為家中的獨子，在父親生病住院期間也隻請幾天假陪陪父親，回來便一頭紮進實驗室。

　　在原（yuán）子鍾研製團隊中，幾乎所有成員都有長期加班的經曆，每個人（rén）都多多少少都有些（xiē）經典的（de）故事發生：有人把妻（qī）子不小心反鎖在洗手間，有人忘了孩子看病的時（shí）間，有人約好的相親由於加班被推掉，有人避堵車練成了長跑健將……隻是這些故事（shì）的背後免不了都有些辛酸。