我國星載被動氫鐘實現(xiàn)完全自主可控

    他們是追趕時間的人，作為國內(nèi)時間頻率標準的研發(fā)者，他們在五年時間里，以高度的政治責任感，夜以繼日，攻堅克難，獨立自主研制出首臺國產(chǎn)星載氫鐘，使得中國北斗導航衛(wèi)星有了我們自己研制的氫鐘，助力北斗精準定位，大幅提升衛(wèi)星自主導航能力，這就是航天科工203所星載氫鐘團隊。

團隊全家福

有了我們自主導航系統(tǒng)，我們才能骨頭硬

    2015年9月30日，北斗二代二期試驗星，203所第一臺氫鐘上星；2016年2月1日，北斗二代二期第二顆試驗星，203所第二臺氫鐘；2018年1月12日北斗三號組網(wǎng)一箭雙星，203所第三臺、第四臺氫鐘隨之而上，助力精準定位。對于氫鐘的發(fā)射時間，團隊骨干王文明博士如數(shù)家珍，他笑著說道，這些時間對于我們來說是刻骨銘心的，比孩子的生日都記得清。 

    新一代高精度銣原子鐘雖然滿足導航衛(wèi)星在地面主控站不斷同步校準下的指標要求，但無法滿足導航系統(tǒng)中長期自主導航能力要求。星載氫原子鐘擁有優(yōu)異的中短期穩(wěn)定度和低漂移率，這將不僅大幅提升導航系統(tǒng)的導航精度、授時水平，而且顯著延長導航衛(wèi)星自主導航時間,大幅降低北斗導航系統(tǒng)對地面的依賴程度，為非常時期的導航定位提供了保障。氫鐘團隊在國產(chǎn)星載氫鐘的無人區(qū)，自主研發(fā)了中國人自己的氫鐘。

氫鐘團隊拼出了國內(nèi)領(lǐng)先，國際一流

　　產(chǎn)品技術(shù)攻關(guān)階段曾有兩年最為艱辛，氫鐘團隊的小伙子們幾乎全年無休，只有過大年才放了三天假，出去吃飯的時候，街上冷冷清清，飯館都關(guān)門了，大家才反應(yīng)過來，這是過年了，人家都回家過年去了。在他們的腦海里，沒有了過年的概念，只想著盡快把我們自己的鐘研制出來。

　　如今，團隊已累計為總體交付十余臺星載氫鐘，測試指標表明，星載氫鐘實現(xiàn)了國內(nèi)領(lǐng)先，國際一流。目前國際上氫鐘研制有三個國家，俄羅斯、瑞士和中國，我國氫鐘的各項指標已經(jīng)與國際相當。

科研工作是精益求精的，不能心存僥幸

　　對于在軌服役的氫鐘電離啟輝問題，我們是有前車之鑒的，項目負責人李晶介紹道，伽利略系統(tǒng)的星載氫鐘，就是因為氫鐘電離泡啟輝異常導致整鐘報廢了。所以我們必須保證我們的氫鐘只要上天，就不能出現(xiàn)類似問題。

　　在攻克電離泡啟輝的難題中，要把電離泡點亮，不僅要能亮，還要每次都亮，而且要一直亮，要精益求精不心存僥幸。通過改進電路形式，優(yōu)化電路參數(shù)，增強震蕩的穩(wěn)定性，改進后的電路適用于國產(chǎn)化的元器件，這也是國內(nèi)唯一同時能夠適用于國產(chǎn)元器件和進口元器件的電離部件。通過大量的實驗論證，保證了各種惡劣環(huán)境下的正常工作。

氫鐘在進行真空罐試驗

窺一斑而知全局，要細而又細

　　在進行鑒定件攻關(guān)的關(guān)鍵階段，物理部分加電性能異常，而具體到每個部件的考核參數(shù)卻又正常。團隊就一個個組件進行排查，十余項，相互聯(lián)動，互相影響，經(jīng)常是動一發(fā)而牽全身，排查一個問題，卻帶來更多變量在變化，甚至會帶來了新的問題。而問題的解決往往來源于偶然，甚至沒有任何依據(jù)，也許這就是量變到質(zhì)變的過程。王文明堅定地說道。當我們按照正向邏輯思維排查完每一處可能發(fā)生問題的部件時卻一無所獲，最終問題的發(fā)現(xiàn)竟源自于一次試驗過程，在更換部件時偶然部件表面反光亮度不同而暴露出局部固化膠膜，分析原因是由于給一個螺絲點膠過程中，膠滲出到結(jié)構(gòu)表面，影響了場的分布，如果不加電根本體現(xiàn)不出來，而鐘在工作中又無法拆開觀看，這給解決問題帶來了很大的困難。談起這次問題，文明說道，我們最初就是從機理著手進行排查，分析認為沒問題的地方，最終問題恰恰在此。之后我們進行了舉一反三，對工藝進行了改進，同時團隊更加體會到工作中必須嚴謹細實，慎之又慎，杜絕類似看似無知的質(zhì)量問題。

　　我們能想到的、想不到的甚至分析認為不可能的，也許都會出現(xiàn)問題。在星載氫鐘攻關(guān)過程中，我們經(jīng)歷了諸多從無知到有知再到深知的過程。如今回頭再看，我們處理的問題有的甚至是小兒科的問題，窺一斑而知全局，也許這就是從無到有必然的經(jīng)歷吧，只有過來人才能體會那種痛并快樂的過程，王文明嘆息道。

可靠性問題多來源于變化的過程

　　為進一步提高二極管組件可靠性，團隊訂制了特殊的焊盤來連接兩個孤立的導電柱，從而留出恰當?shù)奈恢茫胖枚O管?？稍趯嶋H應(yīng)用中卻發(fā)現(xiàn)測試異常，而單獨排查每一個孤立部件均正常?；仡櫻兄茪v程，團隊意識到大多可靠性問題來源于變化，由變化的地方著手，仔細觀察焊盤后分析認為焊盤周圍由于孤立導體的存在帶來了附加電容，恰恰影響變?nèi)荻O管的壓控特性，真可謂無巧不成書。

　　對于導航產(chǎn)品，總是強調(diào)可靠性是第一位的，技術(shù)指標是其次的，產(chǎn)品一旦定型，夠用、能用便可，我們有時候甚至不理解總體單位，覺得某些胸有成竹的改進可以讓產(chǎn)品更好用，而得到的卻多是總體不近人情的回絕抑或各種無謂的論證報告?？捎辛松鲜龅倪@些問題經(jīng)歷才更加讓我們體會到可靠性的內(nèi)涵以及對總體的些許理解。王文明介紹道。

　　談起心愛的原子鐘，李晶語重心長地說道：兩方面來看這個問題吧！作為國家重大戰(zhàn)略，任務(wù)來了，我們責無旁貸，必須要干，而且還要出色完成任務(wù)，這是使命感；作為一個專業(yè)，這需要發(fā)自內(nèi)心的喜歡，徜徉于原子鐘研制的海洋里如愛好一般不能自已。 暢想未來，他覺得原子鐘的發(fā)展應(yīng)以滿足國家戰(zhàn)略發(fā)展為使命；以專注市場需求為導向；堅持發(fā)展一代探索預研一代的理念，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。

團隊在探討問題