本文转自国防科技信息网
作者：周详 张晓（中国船舶信息中心 ）
【据军事宇航2016年9月13日报道美军】 研究人员要求4家公司研发轻小型、高能效原子钟，在GPS拒止环境下提供授时信息。DARPA分别向4家公司授予合同，启动“高稳原子钟”（ACES）项目。ACES旨在提高轻小型、低功耗（SWaP）平台的频率与授时精度。这些电池供电的原子钟上电后应在最短时间内完成校准，并在军事应用中保持一定的授时、频率精度。
参与ACES项目的4家公司分别是：物理科学公司、OEwaves公司、HRL实验室和Charles Stark Draper实验室。8月，HRL实验室赢得了一份77.5万美元的合同，启动ACES项目第一阶段研发工作，项目第二阶段研发经费预计为69.8万美元。OEwaves公司赢得了170万美元的合同，启动ACES项目第一阶段研发，项目第二阶段研发经费为110万美元，第三阶段研发经费为170万美元。9月，物理科学公司赢得了一份24.4万美元的合同，启动ACES项目第一阶段研发工作。Charles Stark Draper实验室赢得了280万美元的合同，启动ACES项目第一阶段研发工作，项目第二阶段研发经费为270万美元，第三阶段研发经费为220万美元。这4家公司将努力克服现有电池供电授时技术的缺陷，如上电频差、长期频率漂移、频率温漂。
目前，性能最佳的电池供电时钟是由DARPA“芯片级原子钟”（CSAC）项目研制的，具有体积小、重量轻、功耗低等特点，性能优于机械振子百倍。但由于存在上电频差，CSAC在上电后需要6-12个小时校准；同时，由于存在温漂和频漂，CSAC有效工作时间只能持续3-6个小时。芯片级原子钟已经广泛应用，DARPA认为稳定性更高的微型原子钟将具有更广阔的应用前景。ACES项目中，DARPA研究人员将重点关注频率温度系数、频率漂移、频率复现性。
性能更优异的原子钟能减小对GPS的依赖，弥补当今国家安全的漏洞，无论是军队，还是民用部门。大多数精确授时系统都依赖GPS卫星上的原子钟。然而，GPS干扰威胁不断增大使这种授时方式不再可靠。地面或机载时钟在缺少卫星参考信号的条件下,维持高精度的时间越久，对卫星信号缺失的影响就越小，不论这种信号缺失是自然环境造成的，还是敌军行动造成的。
物理科学公司、OEwaves公司、HRL实验室和Draper实验室将重点关注ACES项目中的两个技术领域：①开发一体化ACES原子钟样机；②可替代原子钟的架构、组件技术以及问询方法的基础性研究。此外，这些公司还将关注原子钟样机研发中那些风险较高或不成熟的技术。
精确授时与同步对于美军通信、导航、侦察以及其他电子系统至关重要。对授时精度和稳定性的需求不断提高，要求发展数据率更高的系统，发展时变加密算法，频谱拥挤现象更加严重。这种需求将在未来十年内持续增长，特别是GPS拒止环境下的精确授时需求，以及分布式平台“系统之系统”化单元间的精确同步需求。
【防务观察】DARPA 2017财年预算提案分析【防务资讯】网络空间作战：DARPA“X 计划”项目进入实战应用新阶段【防务评论】DARPA推动技术转移的举措及问题 | 附一网打尽'DARPA'专题【军事文摘】DARPA加强管理与技术创新 助力第三次“抵消战略”【科技评论】DARPA技术转化存在的主要问题【前沿资讯】DARPA开发新型混合计算架构，加速复杂仿真计算【防务资讯】DARPA局长阐释支持第三次'抵消战略'的重点项目 | 附'抵消战略'专题文章集锦【防务资讯】“DARPA2016年展示日”10大前沿主题——微系统篇【防务观察】美国防高级研究计划局2015年航空领域科技项目分析
本站仅提供存储服务，所有内容均由用户发布，如发现有害或侵权内容，请
点击举报。
