2015年9月30日7时13分，航天科工集团二院203所（以下简称203所）研造的星载氢原子钟追随第4颗新一代北斗导航卫星，在西昌卫星发射中心成功发射。据悉，这是自2000年我国发射北斗导航卫星以来，初次搭载氢原子钟。这次卫星入轨后，将发展星载氢原子钟、星间链路、新型导航信号体造等试验验证工作，并当令入网提供服务。
原子钟是北斗导航卫星的最关键载荷之一，是时频分系统的心脏，决定导航系统导航定位、测快及授时精度，是一个国度能否具备独立发展导航系统能力的主题标志之一。在军事现代化的今天，一个国度导航卫星的研造水平和能力，直接决定其战时军事应对能力。由于没有正确的定位，就谈不上精准地进攻，而这个精准定位的主题就是原子钟。
据203所有关技术专家介绍，在卫星导航系统中，1ns（纳秒）的功夫丈量误差，将会引起0.3m的测距误差。因而，功夫的精密丈量，决定导航定位的精度� Ｋ伎嫉轿佬切抢牟蝗范ㄐ浴⒌缋氩愦溲映ぜ岸ㄎ晃蟛罴负紊⒉嫉戎疃喑煞侄怨Ψ蛘闪烤鹊挠跋�，卫星导航系统对原子钟的机能指标就提出了更高的要求。
例如，新一代导航系统定位精度0.1m、授时精度0.3ns的设计要求，对原子钟不变度近乎刻薄，即秒闻着于1×10-12和日闻着于1×10-14� Ｋ伎嫉降己较低吃诩仁逼谟弑傅淖灾鞯己侥芰�，要求原子钟的日漂移率优于5×10-15，以保险北斗导航系统占有半年以上的自主导航能力，从而显著降低北斗导航卫星系统全球利用时的校时压力和对地面的依赖水平。要满足上述诸多要求，研造高不变高靠得住高指标沉量轻的原子钟成为必然趋向和要求，世界列国争先恐后致力于不休攻克有关技术难关，致力研造出更高指标的原子钟，以辅导航定位市场和提升军事利用能力。
据悉，当前全球四大卫星导航系统中，美国GPS导航卫星选取了铯原子钟和铷原子钟结合的方式，欧盟Galileo导航卫星选取了铷原子钟和被动型氢原子钟结合的方式，俄罗斯Glonass-K 三代导航卫星也将选取铷原子钟和被动型氢原子钟结合的方式，我国新一代北斗导航卫星在发展铷原子钟和被动型氢原子钟相结合的授时方式。
纵观国内表导航卫星所建设原子钟的规划不难发现，均使用两种分歧时域不变杜着势互补的原子钟来保障卫星的守时能力，且种类均为技术发展成熟的传统3样（氢、铷、铯）原子钟。铷原子钟拥有体积幼沉量轻、功耗低、技术难度相对较低、靠得住性高蹬着势被全球四大导航系统普遍选取，但其持久不变度和漂移率指标相对较差。新一代高精度铷原子钟固然满足导航卫星在地面主控站不休同步校准下的指标要求，但无法满足导航系统中持久自主导航能力要求。铯原子钟的最大优势是低漂移个性，重要用于导航卫星的持久自主守时，可满足极度时期的利用需要，但铯原子钟的使用寿命短是致命的短板，几项关键技术仍未彻底攻关，目前国际上仅有美国把握其关键技术。
据专家介绍，氢原子钟分为自动型和被动型两种类型，自动型不变度指标最优，但是体积较大；被动型体积、沉量和功耗相对较幼，可搬运，不变度指标仅次于自动型。另表，被动型氢原子钟因其独有的选态组件和贮存泡结构个性，使得其可获得较为梦想的原子跃迁谱线，使其不变度指标在传统3样中最优，当然研造难度也是传统3样中最高的。其漂移率虽不及优选型铯原子钟，但可保险导航系统长达半年以上的自主导航能力，这使得氢钟成为卫星导航中最拥有竞争力的原子钟。
尝试了局显示，目前203所研造的星载氢原子钟不变度和漂移率等关键指标，均已达到国际一流水平。这次星载氢原子钟在北斗导航系统的利用，可大幅提高导航精度、机能和自主维持能力，大幅降低北斗导航系统对地面的依赖水平，可能自主导航180天，为北斗导航卫星的军事利用提供沉要保险。
凭据北斗导航系统全球组网建设打算，2018年其可为“一带一路”沿线国度提供基础服务，2020年左右将具备全球服务能力，这将成为我国自主建设、独立运行，并与世界其他卫星导航系统兼容共用，可在全球领域内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高靠得住的定位、测快、授时服务，且独具短报文通讯能力特色的全球卫星导航定位系统。
