escalas de tiempo

Escalas de Tiempo

J. Mauricio López R.División de Tiempo y Frecuencia

Centro Nacional de Metrología, CENAM

Con información de Felicitas Arias del BIPM

[email protected]

¿Qué es una escala de tiempo?

Asignación de valores numéricos a cada punto del tiempo

Escalas de tiempo: un producto metrológico de alto impacto a nivel social

Escalas de Tiempo TAI y UTC

TAI: escla de Tiempo Atómico Internacional

Es la escala de tiempo definida en función de la frecuencia de la transición hiperfina del estado base del átomo de Cesio-133

UTC: escla de Tiempo Universal Coordinado

Es la escala de tiempo definida en relación con el TAI y en concordancia con los movimientos irregulares de rotación de la tierra con una tolerancia de 0.9 s.

segundosUTUTC 9.01 segundosnTAIUTC

Históricamente la inserción de segundos se ha realizado de la siguiente manera: 1 enero de 1972, 1 julio de 1972, 1 enero de 1973, 1 enero de 1974, 1 enero de 1975, 1 enero de 1976, 1 enero de 1977, 1 enero de 1978, 1 enero de 1979, 1 enero de 1980, 1 julio de 1981, 1 julio de 1982, 1 julio de 1983, 1 julio de 1985, 1 enero de 1988, 1 enero de 1990., 1 enero de 1991, 1 julio de 1992, 1 julio de 1993, 1 julio de 1994, 1 enero de 1996 1, 1 julio 1997, 1 enero de 1999.

Los segundos bisiestos (leap seconds)

De enero de 1999 a la fecha UTC-TAI = -32 s

Próxima inserción de un segundo bisiesto: 31 de dciembre del 2005!!

El UTC y las zona horarias mundiales


La escala de tiempo TAI es una escala de tiempo para propósitos cientificos, no es realizada por reloj local alguno.

La escala de tiempo UTC es una escala de tiempo diseminada a los laboratorios que mantienen realiaciones locales del UTC. A dichas realizaciones locales se les denota como UTC(k), donde k representa el acrónimo del laboratorio particular.

Características del TAI

• 56 Laboratorios participantes

• Cerca de 260 relojes atómicos

• 10 patrones primarios de frecuencia (5 fuentes atómicas de Cs)

• estabilidad: 0.6 x 10-15 (de 20 a 40 días)

• incertidumbre < 3 x 10-15


Estabilidad del TAI

18%

67%

15%

H-masers

HP 5071A

Other clocks

Peso máximo relativo

max = 2.5 / N

12% de los relojes

15% HP5071A

8% de Máseres de Hidrógeno

Relojes participantes

Tipo de enlaces en la generación del TAI

56 laboratorios participante

36%

33%

9%

15%

5% 2%

GPS single-channel

GPS multi-channel

GPS P3

TWSTFT

GPS GT

IL

10

5

1

incertidumbre (ns)

ADeLA 2004 - Mérida

Enlaces internacionales

Laboratory equipped with TWSTFT GPS CV single-channel linkTWSTFT GPS CV single-channel back-up linkTWSTFT by Ku band with X band back-up GPS CV multi-channel linkLaboratory equipped with dual frequency reception GPS CV multi-channel back-up linkGPS CV dual frequency linkGPS CV dual frequency back-up link

North America Europe Asia

South America Africa Oceania

USNO

ONBA TCC IGMA ONRJ CSIR

CNMP CNM

NRC

APL

ROA DTAG BEV AOS PL LT SU NIMB

CRL

AUS

PTB

IEN

OP

NPL

VSL

ORB DLR IFAG CH LDS JV SP

NPLI

INPL

SMU

NMC

UME

TP

OMH

CAO

NIST

NTSCJATC

MSL

SCL

NMIJ

TL

KRIS

SG

NIMT NMLS BIRM

NIM

NAO

ORGANIZATION OF THE INTERNATIONAL TIME LINKS March 2004


Exactitud en el TAI

• Filosofía:

Aplicar correcciones de frecuencia para asegurar la exactitud de la escala

f(TAI) = f(EAL) + corr

• desde 1997 corr = -1 x 10-15 cada dos meses

• desde julio del 2004 corrmax = -0.7 x 10-15 mensualmente

Recomendación CCTF2(2004)


Exactitud en el TAI

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

52000 52200 52400 52600 52800 53000 53200 53400

MJD

10

-15

BIPM estimate of d

Nov. 2002

Aug. 2004


101 Ind. Cs

28 H-masers

1 PFS ADeLA 2004 - Mérida

Equipamiento en los laboratorios de tiempo y frecuencia en América

f(PFS)-f(TT(BIPM))

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Year

10-1

4

PTB-CS1

PTB-CS2

SYRTE-JPO

NIST-F1

PTB-CSF1

SYRTE-FO2

SYRTE-FOM

IEN-CSF1

NIST7

CRLO1

Servidor ftp del BIPMCircular T

Mediciones de los laboratorios

Agenda de observaciones para el GPS y GLONASS

Tablas de los reportes anuales

Reportes de patrones primarios de frecuencia

Circular T

[UTC-UTC(k)], [TAI-TA(k)]

[f(EAL) - f(TAI)]

Desviación fraccional del intervalo de la escala TAI respecto del TT (d)

Acceso al tiempo del GPS y del GLONASS

Enlaces de tiempo usado en la estimación del TAI con las respectivas incertidumbres uA and uB

www.bipm.org

Estudios sobre:Esclas de Ttempo

Transeferencia de tiempo

Pulsares y escalas de tiempo dinámicas

Interferometría atómica

Información del BIPM sobre escalas de tiempo

Reporte Anual de la Sección de Tiempo del BIPM

• Resultados del UTC y TAI

• Lista de laboratorios paticipantes

• Equipamiento de los laboratorios participantes

• Acceso al tiempo del GPS y GLONASS

• Autoridades responsables para la emisión de señales de tiempoCHU (NRC, Canada), EBC (ROA, España), LOL (ONBA,

Argentina), WWV,WWWBV, WWVH (NIST, USA), YVTO (Dir. De Hidr. y Navegación, Venezuela)

• Autoridades responsables de servicios de diseminación de tiempoCENAM, NIST,NRC,ONBA, ONRJ, ROA, USNO


INTERNETLa hora del día en la pantalla de su computadora. Sincronización

de equipos de cómputoCronos.cenam.mx

GPS en vista comúnPara mediciones de tiempo de

alta exactitud

TELEFONOServicio continuo las 24 horas

RADIOTransmisión de la hora del

día minuto-a-minuto, las 24 horas del día, todos los días en colaboración con la XEQK

del Grupo IMER

SINCRONÍA PARA SELLOS DE TIEMPO

Servicio para la Secretaría de

Economía

Servicios de diseminación de tiempo del CENAM

Primera ronda de comparaciones en TyF en América

Inicio en marzo del 2004

Visitando: TCC (Concepción, Chile)IGMA (Buenos Aires, Argentina)ONBA (Buenos Aires, Argentina)ONRJ (Rio de Janeiro, Brasil)CENAMEP (Panama)CENAM (Querétaro, México)USNO (Washington, USA)NIST (Boulder, USA)NRC (Quebecq, Canada)

ACRÓNIMOS Y UBICACIONES DE LOS CENTROS DE TIEMPO QUE MANTIENEN UNA APROXIMACIÓN LOCAL DEL UTC, UTC(k) Y/O ESCALAS LOCALES DE TIEMPO TA(k)

AMC Alternate Master Clock station, Colorado Springs, Colo., USA

AOS Astrogeodynamical Observatory, Space Research Centre P.A.S., Borowiec, Poland

APL Applied Physics Laboratory, Laurel, Maryland, USA

AUS Consortium of laboratories in Australia

BEV Bundesamt für Eich- und Vermessungswesen, Vienna, Austria

BIRM Beijing Institute of Radio Metrology and Measurement, Beijing, P. R. China

CAO Stazione Astronomica di Cagliari (Cagliari Astronomical Observatory), Cagliari, Italy

CH METrology and Accreditation Switzerland (METAS)

CNM Centro Nacional de Metrología, Querétaro, México (CENAM)

CNMP Centro Nacional de Metrología, de Panamá, Panamá

CSIR Council for Scientific and Industrial Research, Pretoria, South Africa

DLR Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (German Aerospace Centre)

Oberpfaffenhofen, Germany

DTAG Deutsche Telekom AG, Darmstadt, Germany

F Commission Nationale de l'Heure, Paris, France

GUM Glówny Urzad Miar (Central Office of Measures), Warsaw, Poland

HKO Hong Kong Observatory, Hong Kong, China

IEN Istituto Elettrotecnico Nazionale Galileo Ferraris, Turin, Italy

IFAG Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (Federal Agency for Cartography and Geodesy),

Fundamental station, Wettzell, Kötzting, Germany

IGMA Instituto Geográfico Militar, Buenos Aires, Argentina

IGMA Instituto Geográfico Militar, Buenos Aires, Argentina

INPL National Physical Laboratory, Jerusalem, Israel

IPQ Institute Português da Qualidade, Monte de Caparica, Portugal

JATC Joint Atomic Time Commission, Lintong, P.R. China

JV Justervesenet, Norwegian Metrology and Accreditation Service, Kjeller, Norway

KRIS Korea Research Institute of Standards and Science, Daejeon, Rep. of Korea

LDS University of Leeds, Leeds, United Kingdom

LT Lithuanian National Metrology Institute, Vilnius, Lithuania

MSL Measurement Standards Laboratory, Lower Hutt, New Zealand

NAO National Astronomical Observatory, Misuzawa, Japan

NICT (1) National Institute of Information and Communications Technology, Tokyo, Japan

NIM National Institute of Metrology, Beijing, P.R. China

NIMB National Institute of Metrology, Bucharest, Romania

NIMT National Institute of Metrology, Bangkok, Thailand

NIS National Institute for Standards, Cairo, Egypt

NIST National Institute of Standards and Technology, Boulder, Colo., USA

NMC National Centre of Metrology, Sofiya, Bulgary

NMIJ National Metrology Institute of Japan, Tsukuba, Japan

NML National Measurement Laboratory, Sydney, Australia

NMLS National Metrology Laboratory of SIRIM Berhad, Shah Alam, Malaysia

(1) In April 2004 CRL (Communications Research Laboratory, Tokyo, Japan) became NICT

ACRÓNIMOS Y UBICACIONES DE LOS CENTROS DE TIEMPO QUE MANTIENEN UNA APROXIMACIÓN LOCAL DEL UTC, UTC(k) Y/O ESCALAS LOCALES DE TIEMPO TA(k)

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