第209章 全球衛星定位系統準備中
2025-02-03 14:00:26
第209章 全球衛星定位系統準備中
在1984年3月15號當天,「啟航號」非常順利的在780公里的極地軌道上釋放了3枚「信使2號」通信衛星,當天傍晚的時候,其按照預定程序在南印度洋上空進入大氣層,然後在3台旋轉爆震發動機的推動下返回了緬北基地。
之後的3天,王建昆積極的參與到了3顆「信使2號」通信衛星的測試,他主要是駕駛著「雷鳥號」高超音速飛行器在高空進行通信連接實驗,驗證「信使2號」通信衛星與高超音速飛行器之間的通信方式。
當「雷鳥號」打開電磁隱身狀態時,王建昆發現其接收不到衛星信號了,經過檢查發現是自己當時設計時沒考慮在隱身狀態下要接收外部信號,因為一開始就是用來進行遠距離通勤的一架個人用飛行器,沒有設置特殊的天線。
目前整個機身除了座艙蓋及前方的雷達罩沒有貼附隱身單元,其他地方都被等離子隱身和光學隱身單元覆蓋了,打開電磁隱身時,機身表明的那些等離子體會阻礙電磁波傳入蒙皮下方的天線。
發現問題後王建昆當時立即讓智子進行重新設計,然後智子也很快的拿出了新的天線布局圖,它被非常巧妙的布置在了機身四周不易被雷達波照射到的位置,更新完天線布置後的「雷鳥號」很快的就解決了與衛星之間的通信問題,而且因為其經常在高空飛行,受到的干擾很小,信號比地面還強很多。
今後全球衛星通信網一旦建成,「雷鳥號」的空中導航就能更加精確了,其可以接收衛星轉發的地面信號,全球任何地點都能比較精確的到達了。
另外等到全球衛星通信網完成建設,下一階段的任務就是開始組建全球衛星導航系統。
根據美國那邊收集來的資料,他們早在1973年就開始研究建設了,目前的進度是正在進行地面驗證和地面坐標數據收集整理階段。
另外他們似乎在高精度時間同步上遇到了難點,正在進行協同攻關中。
不過王建昆在解決這個問題時是比較輕鬆的,因為他的超能力能在這方面發揮巨大的作用。
其實衛星導航主要是通過以下三個步驟進行的。
首先是測量信號到達時間的差異:由於衛星與接收器的距離不同,信號到達接收器的時間會有差異。同時根據都卜勒效應,接收器還可測量信號的勒縮或擴張來確定速度。
其次是計算衛星到接收器的距離:依據信號的到達時間以及電磁波的傳播速度,可以計算出衛星到接收器之間的距離,再乘以三角形中與較遠角度的正切,能進一步確定接收器到衛星的距離;
最後是確定接收器位置:接收器在同一時間接收到多個衛星信號後,通過幾個衛星信號的交點來確定其精確位置,這個交點即表示接收器所在的位置,同時也可確定接收器的高度。
以上三步都涉及到了時間,而準確的時間是需要一種叫做原子鐘的儀器來進行的。
原子鐘利用的是原子內部電子躍遷的共振頻率,這種頻率非常穩定,幾乎不受外界環境(如溫度、壓力、電磁場等)的影響,且在1秒內可以發生的周期運動次數極高,例如銫原子鐘在1秒內可以運動91億次,這使得原子鐘的計時精度大大提高,能夠達到每數百萬年甚至數十億年才誤差1秒的水平,成為全球最精確的計時工具之一。
這種原子鐘其基本原理跟石英鐘的原理還是有點像的,都是選用一種物資的頻率來進行計時,只是原子鐘用到的是原子內部電子躍遷的共振頻率,石英鐘用到的是石英分子晶體的諧振。
兩者用到的物質大小相差上億倍,原子鐘的製造需要非常精密的儀器設備,另外要找到銫原子鐘的頻率,需要進行大量的精密實驗,找到控制微波諧振腔的時頻信號來作為計時的標準。
美國此時的研究方法是先進行選態與準直:利用選態磁鐵從大量處於兩個超精細能級的銫原子中篩選出處於較低能級的那部分原子,然後這些原子在準直器的作用下形成原子束,彼此之間無碰撞地通過微波諧振腔。
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最後就是反饋與調整:微波諧振腔中電磁波的頻率越接近銫原子的共振頻率,躍遷至高能級的原子就越多,檢測器檢測到的高能級原子數也就越多。當檢測到的高能級原子數達到最多時,微波諧振腔中電磁波的頻率就正好是銫原子的共振頻率,此時可把控制微波諧振腔的時頻信號作為計時的標準。
而王建昆擁有超能力在,目前他已經能「看到」電子云的形態了,可以很快的篩選出高能級的原子,然後用超能力製造出檢測器快速的確定微波諧振腔的時頻信號。
……
「建昆,衛星測試得怎麼樣啦?沒有什麼異常吧?」
「小舅,測試結果非常好,現在咱們緬北地區,每天有8個小時左右的時間能接收到衛星信號,再過幾天,咱們的下一批衛星將再次升空,到時候咱們緬北地方以及這條經線附近全天24小時都能接收到衛星信號了。」
「下一批是發射8顆『信使2號』嗎?」
「沒錯,下一批補齊這條線上的8顆,然後再下一批就是一條線一次發射布置完成。」
「那還挺快的,真好啊,再過不了多久,咱們就能建成全球衛星通信系統了,超越了美蘇兩大霸主了。」
「小舅,我現在還在研究全球衛星定位系統,目前原子鐘的設計已經基本完成了,再過幾天將發射一顆試驗衛星升空驗證下,到時候咱們的飛彈,雷射制導炸彈等需要導航的武器的精度都將提升一大截。」
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「全球衛星定位系統?能提升武器的定位精度?」
「沒錯,目前美國已經在搞研究了,我從那邊收集到了一些情報,公開的前沿研究顯示他們卡在了原子鐘的製造上了,不過理論研究和衛星軌道都已經基本完成了,我打算搶先發射占用最好的軌道資源。」
「搶占他們選好的資源?那會不會不好啊,他們發現了怎麼辦?」
「應該不會的,到時候一旦實驗完成,我們就全力發射,把24顆導航衛星都發射升空。」
「那好吧。」