La medición precisa del tiempo es fundamental para mejorar la eficacia de la modernización de armamento y equipo. Como elemento fundamental, los relojes atómicos poseen una precisión de tiempo extremadamente alta y pueden mejorar significativamente la coordinación, precisión y autonomía de armamento y equipo, desempeñando un importante papel estratégico. Hoy en día, los relojes atómicos se han utilizado ampliamente en equipos como buques de guerra, aeronaves y misiles, convirtiéndose en un elemento esencial para el cronometraje en el proceso de modernización de armamento y equipo.

Navegación, posicionamiento y ataques de precisión. Los sistemas de navegación de los misiles balísticos tradicionales dependen en gran medida de la navegación inercial y las señales de posicionamiento satelital. En un entorno bélico, las señales satelitales son propensas a sufrir interferencias electrónicas, pérdida de señal o ataques de suplantación de identidad, lo que afecta la precisión y la estabilidad de los misiles balísticos. Por ejemplo, los misiles intercontinentales más rápidos pueden alcanzar una velocidad de 8800 metros por segundo. Cuando se interfiere con las señales GPS, incluso con una desviación de tan solo 0,3 segundos, la precisión del ataque se desvía del objetivo en unos 3 kilómetros. La introducción de relojes atómicos proporciona a los misiles una capacidad de sincronización automática de altísima precisión, lo que les permite lograr una navegación y un posicionamiento precisos incluso cuando el GPS no está disponible.

El sistema de navegación por satélite GPS en Estados Unidos adopta una combinación de relojes atómicos de cesio y relojes atómicos de rubidio, con un rendimiento estable y alta precisión. Rusia comenzó con el sistema de navegación por satélite GLONASS en la década de 1980. En la etapa inicial, estaba equipado con relojes atómicos de cesio, y ahora ha entrado en la era de los relojes atómicos de hidrógeno. La estabilidad de los relojes atómicos de hidrógeno en sus satélites de la serie GLONASS-K2 alcanza 1×10⁻¹⁴ por día. El sistema Galileo de la Unión Europea utiliza principalmente relojes atómicos de rubidio y relojes atómicos pasivos de hidrógeno, buscando una mayor precisión y confiabilidad. El desarrollo de la tecnología de relojes atómicos no solo ha promovido la modernización de los sistemas de navegación por satélite en varios países, sino que también ha proporcionado una sólida referencia de tiempo para la guía de precisión, demostrando el papel crucial de apoyo de los relojes atómicos en el campo de aplicación militar moderno.

Sincronización horaria de alta precisión. En vísperas de una batalla importante, para facilitar acciones unificadas, los soldados siempre sincronizaban sus relojes con antelación para corregir la hora. En la guerra moderna, los relojes atómicos han sustituido la ceremonia de sincronización horaria basada en los relojes mecánicos, permitiendo que los engranajes de la maquinaria bélica funcionen sin el más mínimo error. Especialmente en la transmisión de datos de comunicaciones militares, los relojes atómicos pueden proporcionar una sincronización horaria de altísima precisión, mejorando considerablemente la fiabilidad y la seguridad de los sistemas de comunicación militar. El sistema de comunicación satelital "Milstar" de Estados Unidos está equipado con relojes atómicos de alta precisión, lo que proporciona una referencia horaria fiable para las comunicaciones militares.

Gracias a su excepcional sincronización horaria de alta precisión, los relojes atómicos han extendido sus aplicaciones en el ámbito militar a múltiples aspectos, abarcando áreas clave como las contramedidas electrónicas, la seguridad de redes y la defensa antimisiles. En el ámbito de las contramedidas electrónicas, la alta precisión de sincronización de los relojes atómicos puede mejorar significativamente la eficacia antiinterferencias; en el ámbito de la seguridad de redes, los relojes atómicos pueden proporcionar una referencia temporal más fiable para las comunicaciones cifradas; y en el ámbito de la defensa antimisiles, pueden mejorar eficazmente la velocidad de respuesta y la precisión del sistema de alerta temprana. Los relojes atómicos se están convirtiendo gradualmente en un componente esencial de los sistemas de armas modernos, proporcionando un soporte temporal crucial para diversas plataformas de combate.

Se espera que la miniaturización y portabilidad de los relojes atómicos se incorporen a las aplicaciones tácticas. Los relojes atómicos portátiles y de alta precisión, así como los miniaturizados o incluso a escala de chip, pueden proporcionar una fuente de tiempo fiable y estable, garantizando una medición precisa del tiempo en diversos entornos complejos. Desde principios del siglo XXI, con la llegada de los relojes atómicos a escala de chip, la precisión de guiado de los misiles ha mejorado considerablemente. El reloj atómico CPT, desarrollado por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de Estados Unidos, basado en el principio de captura coherente de población atómica, es incluso más pequeño que un grano de arroz y puede desplegarse en múltiples plataformas, como satélites, misiles y buques de guerra, lo que mejora considerablemente la precisión de posicionamiento de las armas. Actualmente, los relojes atómicos militares se están desarrollando rápidamente en las líneas de investigación de mayor precisión, menor tamaño y menor consumo de energía.