Сигнал времени ALS162
| Передатчик временного кода TDF ALS162 | |
|---|---|
 Низкочастотные антенны высотой 350 м сигнала времени ALS162 в Аллуи | |
| Расположение | Длинноволновый передатчик Аллуи , Аллуи , Франция |
| Координаты | 47°10′10″с.ш. 2°12′17″в.д. / 47,1695°с.ш. 2,2046°в.д. / 47,1695; 2,2046 |
| Высота | 129 м (423 фута) |
| Оператор | TéléDiffusion de France от имени ANFR и LNE-SYRTE |
| Частота | 162 кГц |
| Власть | 800 кВт |
| Начал работу | Июль 1980 г. |
| Официальный диапазон | 3500 км (2175 миль) |
ALS162 — это французская длинноволновая радиостанция с точным временем и стандартной частотой , которая используется для распространения среди населения времени французской метрополии. TéléDiffusion de France транслирует сигнал времени ALS162 , предоставляемый лабораториями времени LNE-SYRTE [1] и LNE-LTFB под ответственностью ANFR (государственный орган по радиочастотам), с длинноволнового передатчика Allouis на частоте 162 кГц и мощностью 800 кВт. [2]
Текущий сигнал времени генерируется чрезвычайно точными цезиевыми атомными часами и модулируется по фазе на частоте 162 кГц (1 850 .570 7284 м ) несущей сигнал таким образом, что он неслышим при прослушивании сигнала с помощью обычных длинноволновых приемников. Служба фазомодулированного сигнала времени ALS162 требует более сложного приемника, чем популярная немецкая служба амплитудно-модулированного сигнала времени DCF77 , но гораздо более мощный передатчик (в 16 раз больше 50 кВт DCF77) обеспечивает ей гораздо большую дальность действия в 3500 км.
Передача сигнала практически непрерывна, но по вторникам с 08:00 до 12:00 регулярно проводятся плановые перерывы для проведения технического обслуживания и испытаний. [3]
Здание передатчика содержит двое цезиевых атомных часов, которые используются для генерации сигнала времени и которые контролируются с помощью системы SYREF и измерений общего вида GPS для согласования с официальной французской шкалой времени UTC(OP). Точность сигнала времени ALS162 должна превышать погрешность в 1 миллисекунду . [4] Мониторинг сигнала ALS162 проводится совместно LNE-SYRTE, LNE-LTFB и торговой организацией France Horlogerie, а результаты измерений публикуются в режиме реального времени. [1] Ежемесячные бюллетени мониторинга, такие как H 649 сигнала ALS162 относительно измерений в январе 2022 года, показывают, были ли достигнуты цели точности. [5] Сигнал времени имеет решающее значение для более чем 300 000 устройств (часы в общественных местах, информационные панели, светофоры, уличное освещение, паркоматы и т. д.), используемых на французских предприятиях и в государственных организациях, таких как Французские железные дороги ( SNCF ), распределитель электроэнергии Enedis , аэропорты, больницы, муниципалитеты и т. д., которые зависят от сигнала во Франции и за рубежом. [6] [1] [7]
История
Позывной
Ранее передатчик был известен как TDF , FI или France Inter , поскольку сигнал был ранее наиболее известен по радиовещанию сигнала France Inter AM . Передача аудиосигнала (звукового) прекратилась в конце 2016 года, но передатчик Allouis продолжает использоваться для распространения сигнала времени и других цифровых сигналов. [7] [8] [9] С 2017 года передатчик был переименован в ALS162 . Позывной ALS162 означает ALS = передатчик Allouis, 162 = частота: 162 кГц. [9]
Техническая эволюция
В 1977 году к передачам был добавлен текущий фазово-модулированный сигнал времени. Частота вещания, ранее 164 кГц, была изменена на 163,840 кГц (5-я гармоника общей частоты хронометража 32,768 Гц, используемой большинством кварцевых часов ), чтобы стать более удобным стандартом частоты. [10]
В 1980 году были установлены первые атомные часы для регулирования несущей частоты . [10]
1 февраля 1986 года частота была изменена на ее нынешнее значение 162 кГц (все еще точно контролируемый стандарт частоты), чтобы сделать ее кратной 9 кГц в соответствии с Женевским планом частот 1975 года .
До 2017 года период плановых прерываний сигнала для технического обслуживания и испытаний приходился на вторник с 01:03 до 05:00. [10]
Выходная мощность
Ранее мощность сигнала составляла 1000 кВт, а в 1981 году она была увеличена до 2000 кВт, но в 2011 году она была снижена до 1500 кВт, в 2017 году — до 1100 кВт, а затем в феврале 2020 года — до 800 кВт в целях экономии средств. [2] [11] [12] [13]
Формат сигнала
TéléDiffusion de France (TDF) использует длинноволновую передающую станцию с амплитудной модуляцией . Сигналы времени передаются путем фазовой модуляции несущей на ±1 радиан в 0,1 с каждую секунду, за исключением 59-й секунды каждой минуты. Этот шаблон модуляции повторяется для указания двоичной единицы.
Двоичное кодирование данных даты и времени в течение секунд с 15 по 18 и с 20 по 59 идентично кодированию DCF77 ; цифры минуты, часа, дня месяца, дня недели, месяца и года передаются каждую минуту с 21-й по 58-ю секунду в соответствии с французской юридической шкалой времени. Передаваемое время - это местное время предстоящей минуты.
Также как и в DCF77, бит 20 всегда равен 1, бит 18 указывает, что местное время — UTC+1 (CET), бит 17 указывает, что местное время — UTC+2 (CEST), а бит 16 указывает, что изменение на местное время произойдет в конце текущего часа. Бит 15 зарезервирован для указания на ненормальную работу передатчика.
В качестве расширений кода DCF77 бит 14 устанавливается во время государственных праздников (14 июля, Рождество и т. д.), а бит 13 устанавливается за день до государственных праздников. [14]
Биты 7–12 не используются и всегда передаются как 0.
Биты с 3 по 6 обеспечивают дополнительную проверку ошибок; они кодируют общее количество установленных битов ( вес Хэмминга ) битов с 21 по 58. Поскольку сюда входят биты четности , сумма всегда четная. Кроме того, хотя в этом диапазоне 38 битов, они не все могут быть установлены. Возможные значения — четные числа от 4 (во вторник 2000-01-04 в 00:00) до 24 (в воскресенье 2177-07-27 в 17:37).
В отличие от DCF77, бит 19 не используется для предупреждений о секунде координации , а всегда равен нулю. Вместо этого бит 1 используется для предупреждения о положительной секунде координации в конце текущего часа, [15] а бит 2 используется для предупреждения об (крайне маловероятной) отрицательной секунде координации. [16] В случае секунды координации дополнительный нулевой бит вставляется между битами 2 и 3. Предполагается, что он будет вставлен в 23:59:03, в течение 59-й минуты часа (в течение которой передается временная метка для минуты :00), так что все маркеры минут будут транслироваться в правильное время, но для секунды координации в конце декабря 2016 года он, по-видимому, был вставлен в 23:58:03. [16]
Относительная неопределенность передаваемой несущей частоты ALS162 составляет 2 × 10−12 за 24-часовой период и 1 × 10−13 за 30 дней. [5]
| Кусочек | Масса | Значение | Кусочек | Масса | Значение | Кусочек | Масса | Значение | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| :00 | М | Начало минуты, всегда 0. | :20 | С | Начало закодированного времени, всегда 1. | :40 | 10 | День месяца (продолжение) | ||
| :01 | А2 | Предупреждение о положительной секунде координации , установленной в течение предыдущего часа [15] | :21 | 1 | Минуты 00–59 | :41 | 20 | |||
| :02 | А3 | Предупреждение об отрицательной секунде координации, установленное в течение предыдущего часа [15] | :22 | 2 | :42 | 1 | День недели Понедельник=1, Воскресенье=7 | |||
| :03 | 2 | Вес Хэмминга (число единичных битов) бит 21–58 [15] (всегда четный) | :23 | 4 | :43 | 2 | ||||
| :04 | 4 | :24 | 8 | :44 | 4 | |||||
| :05 | 8 | :25 | 10 | :45 | 1 | Номер месяца 01–12 | ||||
| :06 | 16 | :26 | 20 | :46 | 2 | |||||
| :07 | 0 | Неиспользованный, всегда 0 | :27 | 40 | :47 | 4 | ||||
| :08 | 0 | :28 | П1 | Четность по минутным битам 21–28. | :48 | 8 | ||||
| :09 | 0 | :29 | 1 | Часы 0–23 | :49 | 10 | ||||
| :10 | 0 | :30 | 2 | :50 | 1 | Год в пределах века 00–99 | ||||
| :11 | 0 | :31 | 4 | :51 | 2 | |||||
| :12 | 0 | :32 | 8 | :52 | 4 | |||||
| :13 | Ф1 | Следующий день — государственный праздник. | :33 | 10 | :53 | 8 | ||||
| :14 | Ф2 | Текущий день — государственный праздник. | :34 | 20 | :54 | 10 | ||||
| :15 | 0 | Игнорировать. [16] [15] | :35 | П2 | Контроль четности по часовым битам 29–35. | :55 | 20 | |||
| :16 | А1 | Объявление о переходе на летнее время . Устанавливается в течение часа перед сменой времени. | :36 | 1 | День месяца. 01–31 | :56 | 40 | |||
| :17 | Z1 | Установите значение 1, если действует центральноевропейское летнее время . | :37 | 2 | :57 | 80 | ||||
| :18 | Z2 | Установите значение 1, когда действует центральноевропейское время . | :38 | 4 | :58 | П3 | Четность по битам даты 36–58. | |||
| :19 | 0 | Неиспользованный, всегда 0 | :39 | 8 | :59 | В последнюю секунду каждой минуты не передается ни одного бита. | ||||
Фазовая модуляция
Один элемент сигнала состоит из фазы несущей, сдвинутой линейно на +1 рад за 25 мс (известной как «рампа A»), затем сдвинутой линейно на −2 рад за 50 мс («рампа B»), затем снова сдвинутой линейно на +1 рад за еще 25 мс («рампа C»), возвращая фазу к нулю. Один элемент сигнала всегда отправляется в каждую секунду между 0 и 58. Два элемента сигнала отправляются последовательно, чтобы представить двоичную единицу; в противном случае это интерпретируется как двоичный ноль. Во время рампы B начального элемента сигнала точная точка, в которой фаза сигнала находится на нуле, представляет собой верхнюю часть секунды UTC. Поскольку фаза является интегралом частоты, эта треугольная фазовая модуляция со скоростью 40 рад/с соответствует квадратной частотной модуляции с отклонением 20/ π ≈ 6,37 Гц.
Таким образом, как средняя фаза, так и среднее отклонение частоты равны нулю. Дополнительные несинхронизирующие данные отправляются посредством фазовой модуляции в течение оставшейся части каждой секунды. Но второму маркеру (и биту данных) всегда предшествуют 100 мс без какой-либо фазовой модуляции. Сигнал вообще не модулируется по фазе в течение 59-й секунды после минуты.
Смотрите также
- Рамочная антенна
- Длинноволновый передатчик Аллуи , установка, используемая для его передачи.
- TéléDiffusion de France (также известная как TDF Group )
Ссылки
- ^ abc Предоставление законного времени сигналом ALS162
- ^ ab веб-сайт ANFR
- ^ "Les test du signal horaire" [Испытания сигнала времени] (на французском языке). Национальное агентство частот . Проверено 16 марта 2017 г.
- ^ Аттестация LNE-SYRTE Exactitude du signal ALS162 (на французском языке)
- ^ ab Observatoire de Paris LNE-SYRTE, Бюллетень H 649, январь 2022 г., 1.2 Mesure de la porteuse et mesure de temps du signal ALS162 (на французском языке)
- ^ (на французском языке) L'émetteur d'Allouis passe aussi à l'heure d'été cette nuit
- ^ аб Брюльятур (21 декабря 2016 г.). «Восстание сигнала на частоте 162 кГц во Франции Интер». Ла Леттр (на французском языке). Издания ХФ . Проверено 14 января 2020 г. .
- ^ Тишина на 162 кГц Питер-Тьерк де Бур, PA3FWM
- ^ ab France Inter Longwave 162 кГц Окончательное (аудио) подписание: 31 декабря 2016 г.
- ^ abc (на французском языке) Les ré-orientations
- ^ Испытание мощности TDF 162 кГц, ноябрь 2019 г. Питер-Тьерк де Бур, PA3FWM
- ^ Испытание антенны TDF 162 кГц, февраль 2020 г. Питер-Тьерк де Бур, PA3FWM
- ^ "La gestion de la Diffusion du Signal horaire évolue!". Национальное агентство частот . 27 февраля 2020 года. Архивировано из оригинала 25 января 2021 года . Проверено 27 марта 2022 г.
- ^ Сигналы времени, известные BIPM
- ^ abcde Сигнал времени ANFR (на испанском языке), обновленное описание данных времени
- ^ abc Fuste, Emmanuel (31 января 2017 г.). "Радиосигналы во время дополнительной секунды" . Получено 9 марта 2017 г. Спасибо
сотрудникам Agence Nationale des Fréquences (ANFR) и Chambre française de l'horlogerie et des microtechniques (CFHM). Я получил копию Norme Française NF C 90-002 от августа 1988 г., описывающую формат сигнала времени TDF. Биты объявления дополнительной секунды на самом деле являются 2-м (для положительной дополнительной секунды) и 3-м (для отрицательной) битами в минуте. Положительная дополнительная секунда должна быть вставлена путем вставки дополнительного нулевого бита после 3-го бита последней минуты часа.
Источники
- Бетке, Клаус (01.07.2006). "Станции стандартных частот и сигналов времени на длинных и коротких волнах" (PDF) . стр. 9–10 . Архивировано из оригинала (PDF) 18.08.2006 . Получено 27.10.2006 .
- Дэвид Л. Миллс, Информация о времени и частоте — Станция времени и стандартной частоты TDF (Франция)
- (на немецком языке) Funkuhren—Vergleich DCF77 mit TDF («Часы — сравните DCF77 с TDF») Включает карту, показывающую различные диапазоны приема.
- (на французском) http://pagesperso-orange.fr/tvignaud/am/allouis/allouis-heure.htm
- (на французском) Signaux Horaires Описание сигнала TDF и работающего приемника.
- де Бур, Питер-Тьерк (31 декабря 2017 г.). «Радиоуправляемые часы на вокзале Лилль-Фландрия» . Проверено 26 декабря 2018 г. Пример (с видео) приема сигнала времени TDF.
