1991年海湾战争，美国让全世界见识到了现代化信息技术的力量，事实上，中国提出建设卫星定位能力的时间点，比很多人想象得更加超前。
早在1983年，我国无线电电子专家陈芳允提出了一个伟大的新设想：双星定位。
双星定位是一种不同于三星定位的全新技术，两个地球同步卫星，以用户的位置为半径，两个圆相交的两个点，其中一个就是一个用户的位置，再根据地面系统，精准捕捉位置。
最终，这个设想在在1989年演示成功。比美国人乔汉森1998年发表的同一设想，整整早了15年！
2000年，随着两颗北斗一号卫星的成功发射，北斗一号系统正式建成，中国成为继美国、俄罗斯之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。
此时，已有越来越多的国家开始使用GPS定位系统，如果在军事系统上安装GPS，对GPS的依赖越强，就越危险。当美国停止GPS民码服务，或者增加干扰、提供虚假位置服务信息时，后果不堪设想，为了避免不被美国牵着鼻子走，成为美国的附庸，欧洲决定建立自己的全球定位系统：伽利略系统。
为了扩大项目，加强竞争力，吸引更多的国家加入，同时表达对美国“单极世界”的不满，面对欧盟向中国伸出了合作的双手。当时我国的卫星导航技术落后于欧美，于是双方一拍即合。
2003年，欧盟和中国在伽利略项目上签署战略伙伴关系协议，而中国需要拿出2亿欧元的“投资”。
中国为表示诚意，先汇了2.7亿美元，作为参加欧洲主导伽利略导航系统的资金。
诚心实意想要合作的中国，却没有想到，欧盟各国的态度发生了翻天覆地的变化，亲美领导人的上任，美国的施压，项目的推迟，欧洲各国的明争暗斗，使得投入大量资金的中国遭到了排挤，不仅无法接触核心的技术，还在2007年，将中国踢出了项目。
离开了伽利略计划的中国深知，我们需要也必须有属于我们自己的导航系统。
于是，沉寂多年的“北斗”系统引起了重视。决定“单打独斗”的中国，首要面对的第一个问题，就是有限的频率。
可供卫星发射的轨道空间是有限的，早期建立的GPS系统和格洛纳斯系统已经占领了黄金频段，已完成全球组网。中国所看中的频率被认为是美国和俄罗斯之后的“次优”频率。
国际电信联盟的规定是：先占先得。谁先将卫星发射成功，并且投入使用，发射信号，这个频率的资源就归哪个国家所有。
这个规定看似公平，其实早已把天平偏向了欧洲国家，这对于经济实力，技术落后的发展中国家来说，无疑是毫无竞争优势。经过与几十个国家之间，300多次的谈判，我国终于获得了申报获取频率的资格。
2000年4月18日，北斗和伽利略系统同时申报。必须在7年内成功发射导航卫星，逾期作废，将无法获得合法的地位。
在这关键时刻，时间显得尤为宝贵，如何保证优先发射，发射以后可以正常提供信号，这需要北斗人们争分夺秒，如果不能抢先与欧洲，对频率的所有权就只能拱手让人。而这对于北斗二号来说，是个不小的挑战。
除了频率问题，技术难关成了摆在北斗人面前的难关。
其中就包括高精度计时设备，假设一个计时设备每天只有1纳秒的误差，300万年后才会有一秒的误差，这个参数看似非常非常小，但是1纳秒的误差就对应到星上参数就会产生0.3米的误差，最终造成20米～30米的地面误差，这对于高精度导航来说是完全不能接受的。而想要具备几百万年仅有1秒误差的高精度计时设备，只有一种，名为原子钟。
而当时，我国还不具备原子钟自研生产的能力。这是一场与时间的追逐，时间来到了2005年，我国自研原子钟与实际要达到的标准还有很大的距离，时间不等人，于是决定北斗卫星所需要的4台铷原子钟，1台自产，3台进口。
原子钟的研发涉及到量子物理学、电学、结构力学等众多学科，哪怕是今天，国际上仅少数国家具有独立研制能力。
可是想要进口又谈何容易？这项技术被西方国家视为重要的高科技装备，对于中国的购买计划，收到的答复只有两个字：不卖。
功夫不负有心人，最后，终于有一家欧洲公司答应了售卖，但是态度极其傲慢，原子钟的质量，供货时间通通无法保障，供应商还漫天要价，价格越要越离谱。再加之，我们本来就在与欧盟争频率，难保不会使绊子。
命运还是要掌握在自己手中，面对西方厂商的态度，工作团队决定破釜沉舟，4台铷原子钟都用国产。不服输的北斗人将实验室变成了战场，将不可能完成的任务完美兑现，在逼近的倒计时中，国产铷原子钟诞生了，搭载在“实践八号”育种卫星上，第一次登上了太空。
现在，我们已经完成新一代冷原子钟的验证，在天宫二号空间实验室上，实现了3000万年仅有1秒的误差，属于国际先进水平。
甚至让中国计量团队能够拥有参与下一轮国际单位“秒”定义修改工作的话语权。中国科学院上海光机所介绍，我们终极目标是制造出在宇宙的生命周期内永不会走偏的时钟。
