2016年12月17日欧洲伽利略导航卫星系统宣布投入初始服务之后,刚刚过去一个月,2017年1月18日BBC新闻报道,18颗伽利略卫星的72台星钟(共计36个RAFS原子钟和36个PHM原子钟),出现批量故障,其中有9台存在故障(7个是氢钟故障,2个是铷钟故障),成为大家关注的一条消息。
由于导航卫星是一星四钟的冗余配置,所以故障并未直接影响到导航卫星信号的正常播发。伽利略系统的每颗卫星都配备两个无源氢脉泽(PHM)原子钟,其中一个用作产生导航信号的主要参照,另一个当作备用。此外,还配有两个铷原子频率标准(RAFS)钟。在所有氢原子钟发生故障时,铷原子钟作为后备支援。
铷原子频率标准(RAFS)钟
无源氢脉泽(PHM)原子钟
关于伽利略系统星钟异常的主要信息,可以归纳为如下五点:
一是首次报道出现星钟异常是在2006年11月;
二是至今受到影响的卫星有五颗,三颗是在轨验证卫星(IOV),两颗是完全工作卫星(FOC);
三是出现故障星钟有十个,其中有一个故障被修复排除,九个故障还持续;
四是五个氢钟故障是在IOV卫星上,两个氢钟故障是在FOC卫星上(其中一个已经修复),三个铷钟故障均发生在FOC卫星上;
五是现在所有的伽利略系统卫星上能够工作的原子钟不少于两个。
近年来,大多数导航卫星系统出现问题,引起大众关注的都是在时间上面,前年的格洛纳斯系统时间故障,去年的GPS系统时间故障,现如今的伽利略系统原子钟故障,因为时间是导航卫星系统的生命线,是高精度定位的依托,因而原子钟甚至被誉为导航卫星的心脏。
值得特别指出的是,欧洲的氢原子钟是随着伽利略系统首次在卫星上使用,因此故障率较传统铯原子钟和铷原子钟高是可能的——但是伽利略这次的原子钟故障率未免有点儿偏高。(来源|北斗航天集团)
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