原標題：星載銣鐘多次刷新世界紀錄 鄂産“北斗心臟”精準支撐中國衛星導航

梅剛華研究員。（獲獎單位供圖）

　　北斗導航衛星的心臟——星載銣鐘能有多小？在中國科學院精密測量科學與技術創新研究院（以下簡稱精密測量院）銣鐘展廳，一個金燦燦的銣鐘樣品只有普通鞋盒大小，重4.4公斤。

　　6月24日，2023年度國家科學技術獎在京揭曉，精密測量院梅剛華研究員領銜團隊完成的“北斗三號衛星導航系統星載銣原子鐘技術實現與應用”項目榮獲2023年度國家科學技術進步獎二等獎。

　　衛星導航直接依賴計時準確，天地時間越同步，誤差越小，定位的精度就越高。銣鐘具有體積小、重量輕、功耗低、可靠性高、壽命長且製造成本低等優點，是目前世界上應用最廣、市場佔有率最高的原子鐘之一，因此全球各衛星導航系統不約而同選擇銣鐘作為計時器。銣鐘的品質和可靠性直接決定著導航衛星的成敗，是導航衛星名副其實的“心臟”。

　　1997年，梅剛華團隊接到研製北斗星載原子鐘的任務。當時，星載原子鐘技術僅為美國等少數國家掌握，在中國屬於技術空白。面對歐美的技術封鎖，只能走自主研發這一條路。

　　經過20多年的持續攻關，梅剛華團隊多次刷新世界紀錄，研製的北斗星載銣鐘量級步步提高。

　　研究團隊自2007年成功研製出第一代星載銣原子鐘裝備北斗二號衛星後持續攻關，圍繞“國際一流”北斗三號系統建設目標，開展了星載銣原子鐘關鍵技術和系統集成研究，取得了“兩首”“兩發”等系列科技創新成果：首次給出了銣鐘頻率穩定度完整數學運算式，揭示穩定度與原子信號信噪比、原子體系環境敏感性之間的定量關係，為高性能銣鐘設計提供了理論依據。首創高品質微波腔、高光譜純度抽運光源和光學及同位素雙重濾光技術。發明瞭低噪聲頻率合成技術，解決了有源器件附加噪聲高、偶次諧波抑制效率低的問題。發展了系統的設計和工作參數優化技術，克服環境敏感性對長期穩定度的影響。同時，建成了以自研設備為主的研製生産線，形成了高性能星載銣鐘整機設計、製造批産能力。該技術成果推進了中國銣原子鐘技術進步，滿足了北斗三號系統工程建設需求，産生了顯著的社會效益。

　　北斗系統工程副總設計師楊元喜院士評價，“兩代星載銣鐘有力支持了北斗三號衛星導航系統的建設和性能提升”“是中國核心關鍵技術由跟跑、並跑到領跑的典型案例，為中國的原子鐘技術和衛星導航技術發展做出了突出貢獻”。

　　前不久，梅剛華帶領團隊研製出的新型銣鐘，秒級頻率穩定度比甚高精度銣鐘還要高出近1個數量級，創造了新的世界紀錄，為研製下一代北斗系統星載原子鐘提供了技術儲備。（湖北日報全媒記者 文俊 通訊員 楊婷婷）