Radiouhr

Eine Radiouhr oder ferngesteuerte Uhr sind eine Uhr, die durch einen Zeitcodebit-Strom synchronisiert wird, der durch einen Radiosender übersandt ist, der mit einem Zeitstandard wie eine Atomuhr verbunden ist. Solch eine Uhr kann zur Zeit synchronisiert werden, die durch einen einzelnen Sender wie viele nationale oder regionale Zeitsender gesandt ist, oder kann vielfache Sender wie das Globale Positionierungssystem verwenden. Solche Systeme können verwendet werden, um Computeruhren oder Uhren zu setzen, die für die menschliche Lesbarkeit, oder zu jedem Zweck beabsichtigt sind, wo genaue Zeit erforderlich ist.

Einzelner Sender

Zu Landzeitsignalen synchronisierte Radiouhren können gewöhnlich eine Genauigkeit von ungefähr 1 Millisekunde hinsichtlich des Zeitstandards erreichen, der allgemein durch Unklarheiten und Veränderlichkeit in der Radiofortpflanzung beschränkt ist.

Longwave und Kurzwellenübertragungen

Radiouhren hängen von codierten Zeitsignalen von Radiostationen ab. Die Stationen ändern sich in der Sendungsfrequenz, in der geografischen Position, und darin, wie das Signal abgestimmt wird, um die Uhrzeit zu identifizieren. Im Allgemeinen hat jede Station sein eigenes Format für den Zeitcode.

Die Liste der Radiozeit gibt Stationen Zeichen

Eine aktuelle Liste von Zeitsignalstationen wird durch den BIPM als ein Anhang zu ihrem Jahresbericht veröffentlicht; der Anhang schließt Koordinaten von Sender-Seiten ein, Listen für Stationen und die Unklarheit der Transportunternehmen-Frequenz von Sendern bedienend.

Viele andere Länder können diese Signale erhalten (JJY kann manchmal im Westlichen Australien, Tasmanien und dem Nordwesten von Pazifik Nordamerikas nachts erhalten werden), aber es hängt von der Zeit des Tages, der atmosphärischen Bedingungen und der Einmischung von vorläufigen Gebäuden ab. Empfang ist allgemein besser, wenn die Uhr in der Nähe von einem Fenster gelegt wird, das dem Sender gegenübersteht. Es gibt auch eine Transitverzögerung ungefähr für jeden der Empfänger ist vom Sender. Wenn das Funktionieren richtig und richtig synchronisierte, bessere Marken von Radiouhren normalerweise zum zweiten genau ist. (Produkt, das häufig inseriert, fordert höhere Genauigkeit, aber für viele oder die meisten Benutzer, der nur eine theoretische Möglichkeit ist.)

Image:Atomic Radiouhr der niedrigen Frequenz (LF) der Uhr jpg|A.

Image:Low kosten DCF77 Zeitsignalempfänger des Empfängers jpg|LF.

File:Junghans Mega.jpg|World's die erste Radiouhr-Armbanduhr, Junghans Mega (analoges Modell).

File:Citizen die Attesa Eco-Drive ATV53-3023 01. Die Eco-Straße JPG|Citizen Atessa ATV53-3023 Analogdigitalchronograph mit 4 Bereichsradio Kontrollierter Empfang (Nordamerika, Europa, China, Japan).

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Uhr-Empfänger

Mehrere Hersteller und Einzelhändler verkaufen Radiouhren, die codierte Zeitsignale von einer Radiostation erhalten, die abwechselnd die Zeit von einer wahren Atomuhr ableitet.

Eine der ersten Radiouhren wurde von Heathkit gegen Ende 1983 angeboten. Ihr Modell GC-1000 "Genaueste Uhr" hat Kurzwellenzeitsignale von der Radiostation WWV in Colorado, den USA erhalten, wann auch immer Fortpflanzungsbedingungen erlaubt haben, automatisch zwischen den 5, 10, und 15-MHz-Frequenzen umschaltend, um das stärkste Signal als Bedingungen geändert im Laufe des Tages und Jahres zu finden. Es hat Zeit während Perioden des schlechten Empfangs mit einem Quarzkristalloszillator behalten. Dieser Oszillator wurde diszipliniert, bedeutend, dass die Mikroprozessor-basierte Uhr das hoch genaue von WWV erhaltene Frequenzstandardsignal verwendet hat, um den Kristalloszillator zurechtzumachen. Der timekeeping zwischen Aktualisierungen war so beträchtlich genauer, als der Kristall allein erreicht haben könnte. Zeit unten zur zehnten von einer Sekunde wurde auf einer GEFÜHRTEN Anzeige gezeigt. Der GC-1000, der ursprünglich für 250 US$ in der Bastelsatz-Form, 400 US$ verkauft ist, vorgesammelt, und wurde eindrucksvoll zurzeit betrachtet. Heath Company wurde ein Patent für ihr Design gewährt.

In den 2000er Jahren sind radiobasierte "Atomuhren" in Einzelhandelsgeschäften üblich geworden; Preise fangen um 15 US$ in vielen Ländern an. Uhren können andere Eigenschaften wie Innenthermometer und Wetterwarte-Funktionalität haben. Diese Gebrauch-Signale, die durch den passenden Sender für das Land übersandt sind, in dem sie verwendet werden sollen. Abhängig von Signalkraft können sie Stellen in einer Position mit einem relativ unversperrten Pfad zum Sender verlangen und Messe zu guten atmosphärischen Bedingungen brauchen, die Zeit erfolgreich zu aktualisieren. Billige Uhren gehen die Zeit zwischen Aktualisierungen, oder in ihrer Abwesenheit mit einer nichtdisziplinierten Quarzkristalluhr der ähnlichen Genauigkeit zu einem nichtferngesteuerten Quarzchronometer nach. Einige Uhren schließen einen Hinweis ein, um Benutzer zur möglichen Ungenauigkeit zu alarmieren, als Synchronisation innerhalb der letzten 24 bis 48 Stunden nicht erfolgreich gewesen ist. In anderen Fällen wird der Hinweis anzeigen, dass Synchronisation innerhalb der letzten paar Stunden erreicht worden ist, und Formblatt Mitte des Morgens gehen wird.

In modernen Radiouhren kann zu Atomuhren Verweise angebracht werden, und Zugang zur atomabgeleiteten Qualitätszeit über ein breites Gebiet mit der billigen Ausrüstung zur Verfügung stellen. Sie sind für die wissenschaftliche oder andere Arbeit passend, die höhere Genauigkeit nicht verlangt, als sie zur Verfügung stellen können.

Andere Sendungen

Wenn Schicht darauf verwiesen wird, bedeutet NTP Schicht, ein nachweisbares Uhr-Genauigkeitsniveau.

Pausenzeichen: Viele analoge Rundfunkstationen übersenden auch einen kennzeichnenden Ton oder Töne an der genauen Spitze jeder Stunde, ist auf eine offizielle Quelle zurückzuführen gewesen. Am weithin bekanntsten ist das Signal der Greenwicher Zeit, das im BBC-Radio seit 1924 übersandt ist. In den Vereinigten Staaten, WTIC in Hartford, hat Connecticut den Morsezeichen-Codebrief "V" jede Stunde auf der Stunde seit 1943 übertragen.

Beigefügt anderen Rundfunkstationen: Rundfunkstationen in vielen Ländern ließen Transportunternehmen genau zu einer Standardphase und Frequenz, wie das BBC-Radio 4 longwave Dienst auf 198 Kilohertz synchronisieren, und einige übersenden auch subhörbare Zeitcode-Information, wie das Radio Frankreich longwave Sender auf 162 Kilohertz. Beigefügte Zeitsignalsysteme verwenden allgemein hörbare Töne oder Phase-Modulation der Transportunternehmen-Welle.

Videotext (TTX): Digitaltextseiten, die im Fernsehvideo auch eingebettet sind, stellen genaue Zeit zur Verfügung. Viele moderne Fernsehapparate und Videorecorder mit TTX Decodern können genaue Zeit vom Videotext erhalten und die innere Uhr setzen. Jedoch kann die TTX Zeit bis zu 5 Minuten ändern.

Viele digitale Radio- und Digitalfernsehschemas schließen auch Bestimmungen für die Zeitcode-Übertragung ein.

Digitallandfernsehen: Der DVB und die ATSC Standards haben 2 Paket-Typen, die Zeit und Datum-Information zum Empfänger senden. Digitalfernsehsysteme können GPS Schicht gleichkommen, die 2 Genauigkeit (mit der kurzfristigen Uhr-Disziplin) und Schicht 1 (mit der langfristigen Uhr-Disziplin) der Sender-Seite zur Verfügung gestellt hat (oder Netz) dieses Niveau der Funktionalität unterstützt.

VHF-FM Radio Data System (RDS): RDS kann ein Uhr-Signal mit der subzweiten Präzision, aber mit einer Genauigkeit senden, die nicht größer ist als 100 Millisekunden und ohne Anzeige der Uhr-Schicht. Nicht alle RDS Netze oder Stationen mit RDS senden genaue Zeitsignale. Das Format des Zeitstempels für diese Technologie ist Modified Julian Date (MJD) plus UTC Stunden, UTC Minuten und ein Ortszeit-Ausgleich.

L-band und VHF Digitalaudiorundfunkübertragung: TUPFER-Systeme stellen ein Zeitsignal zur Verfügung, das eine Präzision hat, die oder besser gleich ist als Digital Radio Mondiale (DRM), aber wie FM zeigen RDS Uhr-Schicht nicht an. TUPFER-Systeme können GPS Schicht gleichkommen, die 2 Genauigkeit (kurzfristige Uhr-Disziplin) und Schicht 1 (langfristige Uhr-Disziplin) der Sender-Seite zur Verfügung gestellt hat (oder Netz) dieses Niveau der Funktionalität unterstützt. Das Format des Zeitstempels für diese Technologie ist BCD.

Digital Radio Mondiale (DRM): DRM ist im Stande, ein Uhr-Signal, aber ein nicht so genau zu senden, wie GPS-Glonass Uhr-Signale. DRM Zeitstempel, die über die Kurzwelle (oder vielfacher Sprung mediumwave) erhalten sind, können bis zu 200 Millisekunden vom erwarteten zur Pfad-Verzögerung sein. Das Format des Zeitstempels für diese Technologie ist BCD.

Vielfache Sender

Vielfache Zeitquellen können verbunden werden, um eine genauere Zeitsynchronisation Quellen abzuleiten. Das ist, was in Satellitennavigationssystemen wie das Globale Positionierungssystem getan wird. GPS, Galileo und GLONASS Satellitennavigationssysteme haben ein Cäsium oder Rubidium Atomuhr auf jedem Satelliten, der zu einer Uhr Verweise angebracht ist, oder stempelt der Boden ein. Einige Navigationseinheiten können als Ortszeit-Standards, mit einer Präzision von ungefähr einer Mikrosekunde (µs) dienen. Das neue Wiederaufleben und die Erhöhung des basierten Landradionavigationssystems, LORAN wird ein anderes vielfaches Quellzeitverteilersystem zur Verfügung stellen.

GPS Uhren

Viele moderne Radiouhren verwenden das Globale Positionierungssystem, um genauere Zeit zur Verfügung zu stellen, als es bei diesen Landradiostationen erhalten werden kann. Diese GPS Uhren verbinden Zeitschätzungen von vielfachen Satellitenatomuhren mit durch ein Netz von Boden-Stationen aufrechterhaltenen Fehlerschätzungen. Wegen Effekten, die der Radiofortpflanzung und ionosphärischen Ausbreitung und Verzögerung innewohnend sind, verlangt GPS Timing Mittelwertbildung dieser Phänomene im Laufe mehrerer Perioden. Kein GPS Empfänger schätzt direkt Zeit oder Frequenz, eher verwenden sie GPS, um einen Oszillator zu disziplinieren, der sich von einem Quarzkristall in einem Navigationsempfänger des niedrigen Endes, durch Ofen-kontrollierte Kristalloszillatoren (OXCO) in Spezialeinheiten, zu Atomoszillatoren (Rubidium) in einigen Empfängern erstrecken kann, die für die Synchronisation im Fernmeldewesen verwendet sind. Deshalb werden diese Geräte technisch GPS-disziplinierte Oszillatoren genannt.

GPS Einheiten beabsichtigt in erster Linie für die Zeitmessung im Vergleich mit der Navigation können veranlasst werden anzunehmen, dass die Antenne-Position befestigt wird. In dieser Weise wird das Gerät seine üblen Positionslagen im Durchschnitt betragen. Nach ungefähr einem Tag der Operation wird es seine Position zu innerhalb von einigen Metern wissen. Sobald es seine Position im Durchschnitt betragen hat, kann es genaue Zeit bestimmen, selbst wenn es Signale von nur einem oder zwei Satelliten aufnehmen kann. GPS Uhren stellen die genaue Zeit zur Verfügung, die für das synchrophasor Maß der Stromspannung und des Stroms auf dem kommerziellen Macht-Bratrost erforderlich ist, um die Gesundheit des Systems zu bestimmen.

Positionierungssystem von Galileo

Das Verwenden des Globalen Positionierungssystems ist von der Bereitwilligkeit der USA-Regierung für die Operation der GPS Satellitenkonstellation abhängig. Das ist für viele kritische militärische und zivile NichtuS-Systeme nicht annehmbar, obwohl es zu vielen Zivilzwecken annehmbar sein kann, weil es von den meisten Benutzern angenommen wird, dass das Zivil-GPS-Signal außer im Falle einer globalen Krise von beispiellosen Verhältnissen nicht ausgeschaltet würde.

Die geplante Errichtung des Positionierungssystems von Galileo durch die EU (hat angenommen, 2013 völlig betrieblich zu sein), ist beabsichtigt, um eine zweite Quelle der Zeit für GPS-vereinbare Uhren zur Verfügung zu stellen, die auch ausgestattet werden, um die Signale von Galileo zu erhalten und zu decodieren.

LORAN

Das erneuerte Interesse an LORAN Anwendungen und Entwicklung ist kürzlich als eine Zunahme zu GPS und anderen GNSS Systemen erschienen. Erhöhter LORAN, auch bekannt als eLORAN oder E-LORAN, umfasst eine Förderung im Empfänger-Design und den Übertragungseigenschaften, die die Genauigkeit und Nützlichkeit von traditionellem LORAN vergrößern, zu dem vergleichbar mit unerhöhtem GPS. eLoran auch zusätzliche Pulse einschließt, die Hilfsdaten wie DGPS-Korrekturen und UTC Information übersenden können. ELoran-Empfänger verwenden jetzt "alle in Sicht" Empfang, Signale von allen Stationen in der Reihe vereinigend.

Astronomie timekeeping

Obwohl jeder Satellitennavigationsempfänger, der seine primäre Navigationsfunktion durchführt, eine innere zu einem kleinen Bruchteil einer Sekunde genaue Zeitverweisung haben muss, ist die gezeigte Zeit häufig nicht so genau wie die innere Uhr. Die meisten billigen Navigationsempfänger haben eine Zentraleinheit, die stark mehrbeansprucht. Die Aufgabe des höchsten Vorrangs für die Zentraleinheit erhält Satellitenschloss aufrecht — die Anzeige zu nicht aktualisieren. Mehrkernzentraleinheiten für Navigationssysteme können nur auf hohen Endprodukten gefunden werden.

Für die ernste Präzision timekeeping ist ein mehr spezialisiertes GPS Gerät erforderlich. Einige Amateurastronomen, am meisten namentlich diejenigen die Zeit, occultation Mondereignisse streifend, wenn der Mond das Licht von Sternen und Planeten blockiert, verlangen die höchste Präzision, die für Personen verfügbar ist, die außerhalb großer Forschungseinrichtungen arbeiten. Die Website des Internationalen Occultation Timing der Vereinigung hat über technische Information über die Präzision timekeeping für den Amateurastronomen ausführlich berichtet.

Sommerzeit

Sehr häufig Radiouhren haben Programmfehler in ihrer Software in Zusammenhang mit der Sommerzeit (DST). Das führt häufig zu Uhren, die nicht sich zur richtigen Zivilortszeit wenn Sommerzeit-Übergänge auf von oder von zu darauf aktualisieren. Uhren, die longwave Stationen interpretieren, neigen dazu, wegen der sehr minimalen Software der niedrigen Stufe am meisten betroffen zu sein (häufig codierter Handmonteur, oder hat C kompiliert) hat gepflegt, das Zeitsignal zu decodieren und zu zeigen.

Auf einigen Systemen, namentlich WWVB, ist Sommerzeit viel weniger ein Problem, weil ein Teil des übersandten timecode eine "Sommerzeit enthält, ist jetzt tatsächlich" Fahne. Deshalb, selbst wenn eine Änderung im Gesetz vorkommt, der die Übergang-Tage ändert (die allgemeinste Änderung), wird der übersandte timecode aktualisiert, und die Software der Uhr muss nur Aufmerksamkeit dieser Sommerzeit-Fahne schenken. Die einzige Änderung, die normalerweise Sommerzeit-Übergang-Probleme verursachen würde, würde sein, wenn sich die Übergang-Zeit (z.B die Ortszeit von 0200 Stunden) ändern sollte.

Siehe auch

Außenverbindungen


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