新型举国体制如何提升创新效率——基于中国铯原子钟突破的案例

传统举国体制往往强调不惜代价集中力量解决“有无”问题,但是面对越来越多领域中的“卡脖子”风险,新型举国体制将如何解决效率问题?原子钟是一项大国才需要的关键核心技术,其中最难的铯原子钟正是到新时代才取得的突破。基于对国内相关科研单位和技术专家近三年的调研和访谈,发现铯原子钟的国产化源于美国、欧洲和本土三条不同技术路线的竞争,最后都取得了突破,其中北京大学还贡献了自主创新。这证明市场竞争同样可以在关键核心技术的突破中发挥作用,只是需要搭配一套协调型的治理政策,后者正是新型举国体制所演化出来的关键特征——包括广泛参与的规划引领,分散试错的竞争和相互交叉的协作。案例展示了新型举国体制与市场经济融合的过程和细节,协调多元主体合作、高效配置创新资源的经验,也可以为其他领域的突破提供借鉴。

下一代星载原子钟的新发展

高性能原子钟尤其是星载原子钟,在卫星导航定位系统中起着非常重要的作用。卫星导航定位系统的更新和发展要求更高精度、更小型化的新型星载原子钟。介绍了新物理原理和先进技术以及在新一代卫星导航定位系统和空间科学实验中有应用前景的新型原子钟的产生、发展以及它们目前的研究进展。

北斗新一代导航卫星的组合钟差预报模型及精度评估

星载原子钟是导航卫星的核心设备,其性能及钟差预报精度直接决定了导航定位授时精度。本文利用星地星间双向时间同步数据,评估了新一代导航卫星星载原子钟的在轨实际性能及钟差预报精度。首先,研究了卫星钟性能评估方法,利用组合MAD粗差探测法对钟差数据进行预处理,采用最小二乘拟合多项式函数法评估频率准确度和频率漂移率,采用重叠哈达玛方差计算并讨论频率稳定度。其次,研究了卫星钟差预报模型,采用经典权方法对多项式模型和灰色模型进行综合,设计了一种加权组合钟差预报模型。最后,利用新一代导航卫星和北斗区域卫星的钟差实测数据进行分析,评估了原子钟性能及钟差预报精度,并研究性能指标与钟差预报精度的相关性。结果表明,与北斗区域系统相比,新一代导航卫星的频率准确度、频率稳定度都有不同程度提高;钟差预报精度约有一倍提升;星间链路大大增加了新一代MEO卫星的钟差测量弧段,提升了重新入境后的预报精度。