英国“威尔士亲王”号航母上安装的铯原子钟及相关装备。
据英国媒体报道，近日，英国皇家海军“威尔士亲王”号航空母舰完成高精度原子钟安装工作。这是英国海军首次为水面舰艇安装高精度原子钟。
原子钟是一种计时器，它由特定原子的振荡频率控制，通过电磁场或光泵激发运动。由于原子具有能级跃迁周期频率稳定的特性，因而可获取精准的授时服务信号。其研发涉及量子物理学、电学、结构力学等众多学科。
公开资料显示，这款基于量子技术的铯原子钟，又名“MINAC”高精度定时标识系统，由美国工业传感器巨头泰莱达因科技公司在英国的子公司设计制造，主要利用铯原子能级跃迁所对应的周期时间，精确计时。整套系统采用紧凑设计，外形类似于笔记本电脑，主要由微波子系统、系列物理组件、配电和控制子系统等组成。其标准输出为1PPS（秒脉冲）&10兆赫兹，标准输入为1PPS（秒脉冲），具有全自主启动功能，可在启动后短时间内锁定原子定时标识，并在面板上进行显示。
目前，原子钟主要用作高精度时间同步标识器，同时也可作为高精度计时元件装配在卫星系统上，提高其定位精度。现有的原子钟种类很多，最常见的是铯原子钟和铷原子钟，主要安装在大型研究设施内，用于科研目的。大多数商用原子钟时间同步系统利用无线电或全球定位系统的授时广播，提供精确定时标识。另外，它还可应用于网络时间协议服务器系统，进行计算机网络时间同步。
随着数字化、网络化技术的发展，精准授时服务不可或缺。几乎所有基础设施如数据中心、通信系统、金融交易所、工业网络、智能电网以及其他安全通信系统都需要精准授时服务。例如，无线通信网络通过高精度的定时和与时间同步服务，实现大量语音、视频和移动数据的传输。从技术角度看，获得高精度的授时服务并非易事，主要取决于提供精准授时服务的信号来源是否可靠。
精准授时服务对军舰接收信息，实施海上行动至关重要，有助于军舰上各种复杂作战系统保持时间同步，确保海上作战行动安全高效。目前，各国军队主要依赖GPS卫星导航系统提供这一服务。一旦该系统出现故障或信号不可用，将严重影响军事行动的连续性和有效性。因此，英国海军希望通过加装基于量子技术的原子钟，提供可靠的授时服务，降低对GPS卫星导航系统的依赖。
据报道，英国海军“威尔士亲王”号航母是在赴挪威参加演习前完成这款原子钟系统的加装工作。英国海军希望在演习中测试该系统性能和实用性，并在未来装备更多英国海军舰艇，甚至由英国海军陆战队携带使用。
