我國(guó)星載被動(dòng)氫鐘實(shí)現(xiàn)完全自主可控

    他們是追趕時(shí)間的人，作為國(guó)內(nèi)時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā)者，他們?cè)谖迥陼r(shí)間里，以高度的政治責(zé)任感，夜以繼日，攻堅(jiān)克難，獨(dú)立自主研制出首臺(tái)國(guó)產(chǎn)星載氫鐘，使得中國(guó)北斗導(dǎo)航衛(wèi)星有了我們自己研制的氫鐘，助力北斗精準(zhǔn)定位，大幅提升衛(wèi)星自主導(dǎo)航能力，這就是航天科工203所星載氫鐘團(tuán)隊(duì)。

團(tuán)隊(duì)全家福

有了我們自主導(dǎo)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(yàn)星，203所第一臺(tái)氫鐘上星；2016年2月1日，北斗二代二期第二顆試驗(yàn)星，203所第二臺(tái)氫鐘；2018年1月12日北斗三號(hào)組網(wǎng)一箭雙星，203所第三臺(tái)、第四臺(tái)氫鐘隨之而上，助力精準(zhǔn)定位。對(duì)于氫鐘的發(fā)射時(shí)間，團(tuán)隊(duì)骨干王文明博士如數(shù)家珍，他笑著說(shuō)道，這些時(shí)間對(duì)于我們來(lái)說(shuō)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(dǎo)航衛(wèi)星在地面主控站不斷同步校準(zhǔn)下的指標(biāo)要求，但無(wú)法滿足導(dǎo)航系統(tǒng)中長(zhǎng)期自主導(dǎo)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(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航精度、授時(shí)水平，而且顯著延長(zhǎng)導(dǎo)航衛(wèi)星自主導(dǎo)航時(shí)間,大幅降低北斗導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)地面的依賴程度，為非常時(shí)期的導(dǎo)航定位提供了保障。氫鐘團(tuán)隊(duì)在國(guó)產(chǎn)星載氫鐘的無(wú)人區(qū)，自主研發(fā)了中國(guó)人自己的氫鐘。

氫鐘團(tuán)隊(duì)拼出了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，國(guó)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(tuán)隊(duì)的小伙子們幾乎全年無(wú)休，只有過(guò)大年才放了三天假，出去吃飯的時(shí)候，街上冷冷清清，飯館都關(guān)門了，大家才反應(yīng)過(guò)來(lái)，這是過(guò)年了，人家都回家過(guò)年去了。在他們的腦海里，沒(méi)有了過(guò)年的概念，只想著盡快把我們自己的鐘研制出來(lái)。

　　如今，團(tuán)隊(duì)已累計(jì)為總體交付十余臺(tái)星載氫鐘，測(cè)試指標(biāo)表明，星載氫鐘實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，國(guó)際一流。目前國(guó)際上氫鐘研制有三個(gè)國(guó)家，俄羅斯、瑞士和中國(guó)，我國(guó)氫鐘的各項(xiàng)指標(biāo)已經(jīng)與國(guó)際相當(dāng)。

科研工作是精益求精的，不能心存僥幸

　　對(duì)于在軌服役的氫鐘電離啟輝問(wèn)題，我們是有前車之鑒的，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人李晶介紹道，伽利略系統(tǒng)的星載氫鐘，就是因?yàn)闅溏婋婋x泡啟輝異常導(dǎo)致整鐘報(bào)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(wèn)題。

　　在攻克電離泡啟輝的難題中，要把電離泡點(diǎn)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(guò)改進(jìn)電路形式，優(yōu)化電路參數(shù)，增強(qiáng)震蕩的穩(wěn)定性，改進(jìn)后的電路適用于國(guó)產(chǎn)化的元器件，這也是國(guó)內(nèi)唯一同時(shí)能夠適用于國(guó)產(chǎn)元器件和進(jìn)口元器件的電離部件。通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)論證，保證了各種惡劣環(huán)境下的正常工作。

氫鐘在進(jìn)行真空罐試驗(yàn)

窺一斑而知全局，要細(xì)而又細(xì)

　　在進(jìn)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(gè)部件的考核參數(shù)卻又正常。團(tuán)隊(duì)就一個(gè)個(gè)組件進(jìn)行排查，十余項(xiàng)，相互聯(lián)動(dòng)，互相影響，經(jīng)常是動(dòng)一發(fā)而牽全身，排查一個(gè)問(wèn)題，卻帶來(lái)更多變量在變化，甚至?xí)?lái)了新的問(wèn)題。而問(wèn)題的解決往往來(lái)源于偶然，甚至沒(méi)有任何依據(jù)，也許這就是量變到質(zhì)變的過(guò)程。王文明堅(jiān)定地說(shuō)道。當(dāng)我們按照正向邏輯思維排查完每一處可能發(fā)生問(wèn)題的部件時(shí)卻一無(wú)所獲，最終問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)竟源自于一次試驗(yàn)過(guò)程，在更換部件時(shí)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(gè)螺絲點(diǎn)膠過(guò)程中，膠滲出到結(jié)構(gòu)表面，影響了場(chǎng)的分布，如果不加電根本體現(xiàn)不出來(lái)，而鐘在工作中又無(wú)法拆開觀看，這給解決問(wèn)題帶來(lái)了很大的困難。談起這次問(wèn)題，文明說(shuō)道，我們最初就是從機(jī)理著手進(jìn)行排查，分析認(rèn)為沒(méi)問(wèn)題的地方，最終問(wèn)題恰恰在此。之后我們進(jìn)行了舉一反三，對(duì)工藝進(jìn)行了改進(jìn)，同時(shí)團(tuán)隊(duì)更加體會(huì)到工作中必須嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)實(shí)，慎之又慎，杜絕類似看似無(wú)知的質(zhì)量問(wèn)題。

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

可靠性問(wèn)題多來(lái)源于變化的過(guò)程

　　為進(jìn)一步提高二極管組件可靠性，團(tuán)隊(duì)訂制了特殊的焊盤來(lái)連接兩個(gè)孤立的導(dǎo)電柱，從而留出恰當(dāng)?shù)奈恢茫胖枚O管?？稍趯?shí)際應(yīng)用中卻發(fā)現(xiàn)測(cè)試異常，而單獨(dú)排查每一個(gè)孤立部件均正常?；仡櫻兄茪v程，團(tuán)隊(duì)意識(shí)到大多可靠性問(wèn)題來(lái)源于變化，由變化的地方著手，仔細(xì)觀察焊盤后分析認(rèn)為焊盤周圍由于孤立導(dǎo)體的存在帶來(lái)了附加電容，恰恰影響變?nèi)荻O管的壓控特性，真可謂無(wú)巧不成書。

　　對(duì)于導(dǎo)航產(chǎn)品，總是強(qiáng)調(diào)可靠性是第一位的，技術(shù)指標(biāo)是其次的，產(chǎn)品一旦定型，夠用、能用便可，我們有時(shí)候甚至不理解總體單位，覺(jué)得某些胸有成竹的改進(jìn)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(wú)謂的論證報(bào)告?？捎辛松鲜龅倪@些問(wèn)題經(jīng)歷才更加讓我們體會(huì)到可靠性的內(nèi)涵以及對(duì)總體的些許理解。王文明介紹道。

　　談起心愛(ài)的原子鐘，李晶語(yǔ)重心長(zhǎng)地說(shuō)道：兩方面來(lái)看這個(gè)問(wèn)題吧！作為國(guó)家重大戰(zhàn)略，任務(wù)來(lái)了，我們責(zé)無(wú)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(gè)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(ài)好一般不能自已。 暢想未來(lái)，他覺(jué)得原子鐘的發(fā)展應(yīng)以滿足國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展為使命；以專注市場(chǎng)需求為導(dǎo)向；堅(jiān)持發(fā)展一代探索預(yù)研一代的理念，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。

團(tuán)隊(duì)在探討問(wèn)題