英国最大航母首次引入量子技术,启用原子钟校准时间

发布时间:2022-03-15 21:56 来源:澎湃新闻 原文链接:点击获取

图片来自英国皇家海军(Royal Navy)

据悉,这台原子钟设备相当于一台普通的笔记本电脑大小,能够提供高度精确的时间信号。即使在GPS全球定位系统信号丢失的情况下,该设备也能保证军舰的复杂作战系统进行时间同步。
时间信号同步对于军舰来说至关重要,准确的时间信息有助于舰只在海上作业时保证安全。如果过分依赖GPS系统,当系统故障或无法使用时就会产生问题。量子技术可以解决这一问题,并提供可靠的技术保障。其中,原子钟利用原子跃迁频率稳定的特性,可以获取精准的时间频率信号,其研发涉及量子物理学、电学、结构力学等众多学科。
此次,英国皇家海军为了减少对GPS系统的依赖,与英国石油公司(BP)和美国科技集团Teledyne在英国的子公司Teledyne e2v展开密切合作,将原子钟设备首次应用在这艘英国最大的航空母舰——威尔士亲王号上。

图片来自英国皇家海军(Royal Navy)

据悉,该设备为Teledyne e2v公司在英国设计和制造的MINAC系统,是一款铯原子钟,能够在全球导航卫星系统(GNSS)或GPS信号无法使用的情况下,保证时间精度,并补充定位、导航和授时(PNT)系统。MINAC系统在体积上实现了大幅度缩减,未来可用于舰队中的其它船只,甚至可放置于英国皇家海军突击队所携带的背包中。
此次原子钟技术的使用与测试,将为未来量子导航的实现奠定基础。据了解,卫星导航系统存在局限性和脆弱性。局限性是指受物理遮蔽的影响,微弱的卫星导航导航信号不足以穿透各种物理遮蔽物,如在室内、地下、隧道、水下、高山或城市峡谷,甚至浓密的森林中,用户无法获得卫星导航系统服务;脆弱性指因卫星导航信号功率过低,以及无线电信号传播与接收特性共同作用的结果,用户无法较好地获得卫星导航服务。目前,世界上多个国家正在积极开发运用量子技术的导航系统,而原子钟作为导航卫星的“心脏”,将对导航精度起到决定性作用。

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[作者:佚名]