最近，“天宮二號與神州十一號載人飛行任務進入實施階段”的新聞充斥著各大主流媒體。而“天宮二號”空間實驗室裝載了空間冷原子鐘、空地量子密鑰分配試驗等14項空間應用載荷。其中，首次進入太空的空間冷原子鐘，可以將航天器自主守時精度提高兩個數量級，大幅提高導航定位精度。

    國務院于6月16日發布的《中國北斗衛星導航系統白皮書》“二、持續建設和發展北斗系統（四）持續提升北斗系統性能”中提到：為滿足日益增長的用戶需求，北斗系統將加強衛星、原子鐘、信號體制等方面的技術研發，探索發展新一代導航定位授時技術，持續提升服務性能。??提供全球服務。發射新一代導航衛星，研制更高性能的星載原子鐘，進一步提高衛星性能與壽命，構建穩定可靠的星間鏈路；增發更多的導航信號，加強與其他衛星導航系統的兼容與互操作，為全球用戶提供更好的服務。

    為什么會在這里強調“原子鐘”？一是，“原子鐘”在衛星中非常重要，二是，目前“原子鐘”技術不夠完善。

    衛星導航的基本原理就是精確測量微波信號從衛星走到你跟前所用的時間，再乘以光速就可以得到天上的衛星和你之間的準確距離。以前的鐘不夠準，所以GPS的民用精度也就十來米。理論上如果鐘的精度提高，導航精度也會改善。

    導航都依賴原子鐘，因為只有原子鐘能夠在足夠小的體積內實現優于1納秒的精度。但現在的導航衛星，無論是GPS還是北斗，都使用普通原子鐘，也可以稱為熱原子鐘（相對冷原子鐘而言）。其基本原理是利用特殊原子（例如氫原子、銣原子、銫原子）的某個特定躍遷頻率，這個頻率有極高的穩定性，精度可以到皮秒甚至飛秒，但原子的這個躍遷頻率不能直接用，需要通過電磁波與原子相互作用，間接地用電磁波把這個頻率導出來，這是原子鐘的基本原理。

    在百度里搜到以下這段，感覺解釋得很清楚。