電波時計

Clock which synchronizes its time using radio transmitters
現代のLF電波時計

電波時計または無線制御時計(RCC)は、しばしば口語的に(そして誤って[1] )「原子時計」と呼ばれる、原子時計などの時間基準に接続された無線送信機によって送信されるタイムコード自動的に同期されるタイプのクオーツ 時計または腕時計です。このような時計は、多数の国または地域の時間送信機などの単一の送信機によって送信される時間に同期することも、全地球測位システムなどの衛星ナビゲーションシステムで使用される複数の送信機を使用することもできます。このようなシステムは、時計を自動的に設定するため、または正確な時間が必要なあらゆる目的に使用できます。電波時計には、アラーム機能、周囲温度と湿度の表示、放送ラジオの受信など、時計に利用可能なあらゆる機能が含まれます。

一般的な電波時計の1つは、専用の地上長波無線送信機から送信される時刻信号を使用します。この送信機は、電波時計で復調・表示できるタイムコードを発信します。電波時計には、無線信号が一時的に利用できなくなっても時刻を維持するための高精度なタイムベース発振器が搭載されています。他の電波時計は、専用の短波帯送信機から送信される時刻信号を使用します。専用の時刻信号局を使用するシステムは、数十ミリ秒の精度を実現できます。

GPS衛星受信機は、衛星信号から正確な時刻情報を内部的に生成します。専用のGPSタイミング受信機は1マイクロ秒以上の精度を誇りますが、汎用または民生用GPS受信機では、内部で計算される時刻(1秒よりもはるかに正確)と画面に表示される時刻の間に最大1秒の誤差が生じる場合があります。

その他の放送サービスでは、信号に様々な精度の時刻情報が含まれている場合があります。Bluetooth無線対応の時計はモバイルアプリで基本的な機能を制御できる時計から、本格的なスマートウォッチまで、接続されたスマートフォンから時刻情報を取得するため、時刻信号放送を受信する必要はありません。

単一送信機

地上の時刻信号に同期した電波時計は、通常、標準時刻に対して100分の1秒以内の精度を達成できますが[1] 、電波伝播の不確実性と変動性によって制限されるのが一般的です。一部の時計、特に旅行中に使用される可能性が高い卓上時計よりもカシオのウェーブセプターなどの腕時計は、異なる地域で送信される複数の異なる時刻信号のいずれかに同期できます。

長波と短波の放送

電波時計は、ラジオ局から送られるコード化された時刻信号に依存しています。ラジオ局によって放送周波数、地理的位置、そして現在時刻を特定するための信号の変調方法が異なります。一般的に、各ラジオ局は独自のタイムコード形式を持っています。

ラジオ時刻信号局一覧

ラジオ時刻信号局一覧
頻度 コールサイン 国当局 位置 空中型 備考
25kHz RJH69  ベラルーシ
VNIIFTRI
ビレイカ
北緯54度27分47秒 東経26度46分37秒 / 北緯54.46306度 東経26.77694度 / 54.46306; 26.77694 (RJH69)
トリプルアンブレラアンテナ[a] 300kW これはベータ時信号です。[2]信号は重複しない時間に送信されます:
02:00–02:20 UTC RAB99
04:00–04:25
UTC RJH86 06:
00–06:20 UTC RAB99
07:00–07:25 UTC RJH69 08:00–08:25 UTC RJH90
09:00–09:25 UTC RJH77
10:00–10:25 UTC RJH86
11:00–11:20 UTC RJH63
RJH77  ロシア
VNIIFTRI
アルハンゲリスク64°21′29″N 41°33′58″E / 64.35806°N 41.56611°E / 64.35806; 41.56611 (RJH77)
トリプルアンブレラアンテナ[b] 300kW
RJH63  ロシア
VNIIFTRI
クラスノダール北緯44度46分25秒 東経39度32分50秒 / 北緯44.77361度 東経39.54722度 / 44.77361; 39.54722 (RJH63)
傘型アンテナ[c] 300kW
RJH90  ロシア
VNIIFTRI
ニジニ・ノヴゴロド北緯56度10分20秒 東経43度55分38秒 / 北緯56.17222度 東経43.92722度 / 56.17222; 43.92722 (RJH90)
トリプルアンブレラアンテナ[d] 300kW
RJH86 [2] [e]  キルギスタン
VNIIFTRI
ビシュケク北緯43度02分29秒 東経73度37分09秒 / 北緯43.04139度 東経73.61917度 / 43.04139; 73.61917 (RJH86)
トリプルアンブレラアンテナ[f] 300kW
RAB99  ロシア
VNIIFTRI
ハバロフスク北緯48度29分29秒 東経134度48分59秒 / 北緯48.49139度 東経134.81639度 / 48.49139; 134.81639 (RAB99)
傘型アンテナ[g] 300kW
40kHz JJY  日本
情報通信研究機構
大高度屋山福島県北緯37度22分21秒 東経140度50分56秒 / 北緯37.37250度 東経140.84889度 / 37.37250; 140.84889 (JJY)
静電容量帽子、高さ250メートル(820フィート) 50kW 福島近郊に位置する[3]
50kHz RTZ  ロシア
VNIIFTRI
イルクーツク52°25′41″N 103°41′12″E / 52.42806°N 103.68667°E / 52.42806; 103.68667 (RTZ)
傘型アンテナ 10kW PMタイムコード
60kHz JJY  日本
情報通信研究機構
鋼山九州北緯33度27分54秒 東経130度10分32秒 / 北緯33.46500度 東経130.17556度 / 33.46500; 130.17556 (JJY)
静電容量帽子、高さ200メートル(660フィート) 50kW 九州に位置する[3]
国境なき医師団  英国
不良債権
アンソーン、カンブリア54°54′27″N 03°16′24″W / 54.90750°N 3.27333°W / 54.90750; -3.27333 (MSF) [h]
トリプルTアンテナ[i] 17kW 航続距離最大1,500 km(930 マイル)
WWVB  米国
NIST
コロラド州フォートコリンズ近郊[4]北緯40度40分41秒 西経105度02分48秒 / 北緯40.67806度 西経105.04667度 / 40.67806; -105.04667 (WWVB)
2つの容量帽子、高さ122メートル(400フィート) 70kW アメリカ本土のほとんどで受信[3]
66.66 kHz RBU  ロシア
VNIIFTRI
タルドムモスクワ北緯56度43分59秒 東経37度39分47秒 / 北緯56.73306度 東経37.66306度 / 56.73306; 37.66306 (RBU) [j]
傘アンテナ[k] 50kW PMタイムコード
68.5 kHz BPC  中国
NTSC
河南省商丘北緯34度27分25秒 東経115度50分13秒 / 北緯34.45694度 東経115.83694度 / 34.45694; 115.83694 (BPC)
4本の支柱付きマストが正方形に配置されている 90kW 1日21時間、毎日5:00~8:00(中国標準時)に3時間の休憩あり(UTC21:00~24:00)[5]
75kHz HBG スイス
METAS
プランジャン 北緯46度24分24秒 東経06度15分04秒 / 北緯46.40667度 東経6.25111度 / 46.40667; 6.25111 (HBG)
Tアンテナ[l] 20kW 2012年1月1日をもって廃止
77.5 kHz DCF77  ドイツ
PTB
マインフリンゲンヘッセン州 北緯50度00分58秒 東経09度00分29秒 / 北緯50.01611度 東経9.00806度 / 50.01611; 9.00806 (DCF77)
上面積載型垂直全方向性アンテナ、高さ150メートル(490フィート)[6] 50kW フランクフルト・アム・マインの南東に位置し、射程は最大2,000 km(1,200 mi)[3] [7]
BSF  台湾 中壢北緯25度00分19秒 東経121度21分55秒 / 北緯25.00528度 東経121.36528度 / 25.00528; 121.36528 (BSF)
Tアンテナ[m] [8]
100 kHz [n] BPL  中国
NTSC
陝西柮城北緯34度56分56秒 東経109度32分35秒 / 北緯34.94889度 東経109.54306度 / 34.94889; 109.54306 (BPL)
シングルガイ付きラティス鋼製マスト 800kW ロランC互換フォーマット信号は、UTCの05:30から13:30まで放送され、[9]受信半径は最大3,000 km(1,900 mi)[10]
RNS-E  ロシア
VNIIFTRI
ブリャンスク53°08′00″N 34°55′00″E / 53.13333°N 34.91667°E / 53.13333; 34.91667 (RNS-E)
5本の支柱付きマスト 800kW CHAYKA互換フォーマット信号[2]
04:00 ~ 10:00 UTC および 14:00 ~ 18:00 UTC
RNS-V  ロシア
VNIIFTRI
アレクサンドロフスク=サハリンスキー北緯51度5分00秒 東経142度43分00秒 / 北緯51.08333度 東経142.71667度 / 51.08333; 142.71667 (RNS-V)
シングルガイマスト 400kW CHAYKA互換フォーマット信号[2]
23:00 ~ 05:00 UTC および 11:00 ~ 17:00 UTC
129.1 kHz [o] DCF49  ドイツ
PTB
マインフリンゲン50°00′58″N 09°00′29″E / 50.01611°N 9.00806°E / 50.01611; 9.00806 (DCF49)
Tアンテナ 100kW EFR無線テレスイッチ[11]
時刻信号のみ(基準周波数なし)
FSK ± 170 Hz 200ボー
135.6 kHz [o] HGA22  ハンガリー
PTB
ラキヘギ47°22′24″N 19°00′17″E / 47.37333°N 19.00472°E / 47.37333; 19.00472 (HGA22)
シングルガイマスト 100kW
139 kHz [o] DCF39  ドイツ
PTB
ブルク・バイ・マクデブルク北緯52度17分13秒 東経11度53分49秒 / 北緯52.28694度 東経11.89694度 / 52.28694; 11.89694 (DCF39)
シングルガイマスト 50kW
162 kHz [p] ALS162  フランス
ANFR  (fr)
アルーイ 北緯47°10′10″ 東経02°12′16″ / 北緯47.16944° 東経2.20444° / 47.16944; 2.20444 (ALS162)
2本の支柱付き鋼鉄格子マスト、高さ350メートル(1,150フィート)、上部から電力供給 800kW AM放送送信機。パリの南150km(93マイル)に位置し、最大3,500km(2,200マイル)の範囲をカバーし、DCF77に類似した符号化方式のPMを使用している[q]。
198 kHz [p] [r] BBCラジオ4  英国
不良債権
ドロイッチ北緯52度17分44秒 西経2度06分23秒 / 北緯52.2955度 西経2.1063度 / 52.2955; -2.1063 (BBC4)
T-エアリアル[s] 500kW [12] 追加の(50kW)送信機はバーグヘッドウェスターグレンに設置されています。時刻信号は25ビット/秒の位相変調方式で送信されます。[13]
225 kHz [p] ポーランドラジオ  ポーランド ソレック・クヤウスキー北緯53度1分12.92秒 東経18度15分44.28秒 / 北緯53.0202556度 東経18.2623000度 / 53.0202556; 18.2623000
支柱付きマスト 1000kW 位相変調時刻信号[14] [15]
2.5MHz ビートタイム  中国
NTSC
陝西柮城北緯34度56分56秒 東経109度32分35秒 / 北緯34.94889度 東経109.54306度 / 34.94889; 109.54306 (BPM)
(125 Hz 副搬送波の BCD タイムコードはまだアクティブ化されていません)

07:30–01:00 UTC [16]

WWV  米国
NIST
コロラド州フォートコリンズ近郊北緯40度40分41秒 西経105度02分48秒 / 北緯40.67806度 西経105.04667度 / 40.67806; -105.04667 (WWV)
ブロードバンドモノポール 2.5kW 100 Hz副搬送波 の 2 進化10 進数 (BCD)タイムコード
WWVH  米国
NIST
ケカハ、ハワイ北緯21度59分16秒 西経159度45分46秒 / 北緯21.98778度 西経159.76278度 / 21.98778; -159.76278 (WWVH)
5kW
3.33 MHz チュウ  カナダ
NRC
オタワ、オンタリオ州北緯45度17分40秒 西経75度45分27秒 / 北緯45.29444度 西経75.75750度 / 45.29444; -75.75750 (CHU)
3kW 300ボーベル103タイムコード
4.996 MHz RWM  ロシア
VNIIFTRI
タルドムモスクワ北緯56度44分58秒 東経37度38分23秒 / 北緯56.74944度 東経37.63972度 / 56.74944; 37.63972 (RWM) [j]
10kW CW1 Hz10 Hz )
5MHz ビートタイム  中国
NTSC
陝西柮城北緯34度56分56秒 東経109度32分35秒 / 北緯34.94889度 東経109.54306度 / 34.94889; 109.54306 (BPM)
125 Hz副搬送波のBCDタイムコード。UTC
00:00~24:00 [16]
HLA  韓国
クリス
大田北緯36度23分14秒 東経127度21分59秒 / 北緯36.38722度 東経127.36639度 / 36.38722; 127.36639 (HLA)
2kW
WWV  米国
NIST
コロラド州フォートコリンズ近郊北緯40度40分41秒 西経105度02分48秒 / 北緯40.67806度 西経105.04667度 / 40.67806; -105.04667 (WWV)
ブロードバンドモノポール 10kW [t] 100 Hz副搬送波 のBCDタイムコード
WWVH  米国
NIST
ケカハ、ハワイ北緯21度59分16秒 西経159度45分46秒 / 北緯21.98778度 西経159.76278度 / 21.98778; -159.76278 (WWVH)
10kW
YVTO  ベネズエラ カラカス北緯10度30分13秒 西経66度55分44秒 / 北緯10.50361度 西経66.92889度 / 10.50361; -66.92889 (YVTO)
1kW
7.85 MHz チュウ  カナダ
NRC
オタワ、オンタリオ州北緯45度17分40秒 西経75度45分27秒 / 北緯45.29444度 西経75.75750度 / 45.29444; -75.75750 (CHU)
10kW 300ボーベル 103タイムコード
9.996 MHz RWM  ロシア
VNIIFTRI
タルドムモスクワ北緯56度44分58秒 東経37度38分23秒 / 北緯56.74944度 東経37.63972度 / 56.74944; 37.63972 (RWM) [j]
10kW CW1 Hz10 Hz )
10MHz ビートタイム  中国
NTSC
陝西 柮城北緯34度56分56秒 東経109度32分35秒 / 北緯34.94889度 東経109.54306度 / 34.94889; 109.54306 (BPM)
(125 Hz副搬送波のBCDタイムコードはまだ起動されていない)
00:00~24:00 UTC [16]
 アルゼンチン
SHN
ブエノスアイレス[u] 2kW ブエノスアイレス海軍天文台[17]
WWV  米国
NIST
コロラド州フォートコリンズ近郊北緯40度40分41秒 西経105度02分48秒 / 北緯40.67806度 西経105.04667度 / 40.67806; -105.04667 (WWV)
ブロードバンドモノポール 10kW 100 Hz副搬送波 のBCDタイムコード
WWVH  米国
NIST
ケカハ、ハワイ北緯21度59分16秒 西経159度45分46秒 / 北緯21.98778度 西経159.76278度 / 21.98778; -159.76278 (WWVH)
10kW
個人用保護具[18]  ブラジル リオデジャネイロ、RJ南緯22度53分44秒 西経43度13分27秒 / 南緯22.89556度 西経43.22417度 / -22.89556; -43.22417 (PPE) [18]
水平半波長ダイポール[18] 1kW [18] 国立天文台(ブラジル)による管理
14.67 MHz チュウ  カナダ
NRC
オタワ、オンタリオ州北緯45度17分40秒 西経75度45分27秒 / 北緯45.29444度 西経75.75750度 / 45.29444; -75.75750 (CHU)
3kW 300ボーベル103タイムコード
14.996 MHz RWM  ロシア
VNIIFTRI
タルドムモスクワ北緯56度44分58秒 東経37度38分23秒 / 北緯56.74944度 東経37.63972度 / 56.74944; 37.63972 (RWM) [j]
10kW CW1 Hz10 Hz )
15MHz ビートタイム  中国
NTSC
陝西 柮城北緯34度56分56秒 東経109度32分35秒 / 北緯34.94889度 東経109.54306度 / 34.94889; 109.54306 (BPM)
(125 Hz副搬送波のBCDタイムコードはまだ起動されていない)
01:00–09:00 UTC [16]
WWV  米国
NIST
コロラド州フォートコリンズ近郊北緯40度40分41秒 西経105度02分48秒 / 北緯40.67806度 西経105.04667度 / 40.67806; -105.04667 (WWV)
ブロードバンドモノポール 10kW 100 Hz副搬送波 のBCDタイムコード
WWVH  米国
NIST
ケカハ、ハワイ北緯21度59分16秒 西経159度45分46秒 / 北緯21.98778度 西経159.76278度 / 21.98778; -159.76278 (WWVH)
10kW
20MHz WWV  米国
NIST
コロラド州フォートコリンズ近郊北緯40度40分41秒 西経105度02分48秒 / 北緯40.67806度 西経105.04667度 / 40.67806; -105.04667 (WWV)
ブロードバンドモノポール 2.5kW 100 Hz副搬送波 のBCDタイムコード
25MHz WWV  米国
NIST
コロラド州フォートコリンズ近郊北緯40度40分41秒 西経105度02分48秒 / 北緯40.67806度 西経105.04667度 / 40.67806; -105.04667 (WWV)
ブロードバンドモノポール 2.0kW スケジュール:変動あり(実験放送)
マイク  フィンランド
MIKES
エスポー、フィンランド60°10′49″N 24°49′35″E / 60.18028°N 24.82639°E / 60.18028; 24.82639 (MIKES 時刻信号送信機)
λ/4スローパーアンテナ 0.2kW [19] DCF77と同様の1kHz振幅変調。
2017年現在、この送信は追って通知があるまで中止されている。[20]
「MIKESは、ヘルシンキ首都圏近郊で正確な時刻と周波数を必要とする人々のために、タイムコードと正確な25MHz周波数の送信機を保有しています。」[21]

説明

  1. ^ 3本の傘型アンテナは、地上から絶縁された3本の支柱付き管状マスト(高さ305メートル、1,001フィート)に固定され、15本の支柱付き格子状マスト(高さ270メートル、890フィート)に固定されている。
  2. ^ 傘型アンテナ3基、支柱付き格子マスト18本に固定、中央マストの高さ:305メートル
  3. ^ 傘型アンテナ、13本の支柱付き格子マストに固定、中央マストの高さ:425メートル(1,394フィート)
  4. ^ 3 本の傘アンテナは、地上から絶縁された 3 本の支柱付き管状マスト(高さ 205 m、673 フィート)に固定され、15 本の支柱付き格子マスト(高さ 170 m、560 フィート)に固定されている。
  5. ^ 空中 RJH66
  6. ^ 傘型アンテナ3基、支柱付き格子マスト18本に固定、中央マストの高さ:276メートル(906フィート)
  7. ^ 傘型アンテナ、3列に並んだ18本の支柱付き格子マストに固定、中央マストの高さ:238メートル(781フィート)
  8. ^ 2007年4月1日より前は、信号はウォリックシャー州ラグビー( 北緯52度21分33秒、西経0度11分21秒 / 北緯52.35917度、西経1.18917度 / 52.35917; -1.18917)から送信されていた。
  9. ^ 3本のT型アンテナは、地上150メートル(490フィート)の高さに設置され、2本の227メートル(745フィート)の高さの支柱付き地上マストの間に設置され、距離は655メートル(716ヤード)である。
  10. ^ abcd 2008年以前は、送信機は55°44′14″N 38°09′04″E / 55.73722°N 38.15111°E / 55.73722; 38.15111に位置していた。
  11. ^ 傘型アンテナ。地上から絶縁された高さ275メートル(902フィート)の中央塔と、中央塔から324メートル(354ヤード)離れた、地上から絶縁された高さ257メートル(843フィート)の格子マスト5本に固定されている。
  12. ^ T型アンテナは、227メートル(248ヤード)の距離にある、高さ125メートル(410フィート)の2つの地上設置型自立格子塔の間に設置された。
  13. ^ 33メートル(36ヤード)の距離にある2つの通信塔の間に設置されたTアンテナ
  14. ^ 無線航法システムの周波数
  15. ^ abc 無線交換システムの周波数
  16. ^ abc AM放送の周波数
  17. ^ そして時間信号を復調するためのより複雑な受信機を必要とする
  18. ^ 1988年以降、200kHz以前
  19. ^ ドロイッチは、180メートル(200ヤード)離れた2本の213メートル(699フィート)の支柱付き鉄格子無線塔の間に吊るされたT型アンテナを使用しています。
  20. ^ 時刻信号の記事では2.5kWと記載されている
  21. ^ [17]によると、送信機はブエノスアイレスのアベニダ・エスパーニャ2099にあるブエノスアイレス海軍観測所に設置されているとのことです。Googleストリートビューでは、建物内や近くにアンテナ構造物がいくつか確認できますが、具体的なアンテナの位置は不明です。ここでの座標は建物自体を指しています。南緯34度37分19秒 西経58度21分18秒 / 南緯34.62194度 西経58.35500度 / -34.62194; -58.35500 (笑)
電波時計は地球にある
RJH69RJH6 /| /| /|
RJH69 RJH6
/ |
/ |
/ |
JH77RJH77
JH77 RJH77
RJH63
RJH63
← RJH90
← RJH90
RJH86
RJH86
RAB99
RAB99
MSF ↓
MSF
WWV、WWVB
WWV、  WWVB
↖︎RBU、RWM
↖︎ RBU、  RWM
BPC↗︎
BPC ↗︎
↑ HBGHBG
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HBG HBG
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HGA22
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DCF39
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TDF↗︎
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BBCラジオ4 ↗︎
BBCラジオ4  ↗︎
VTOYVTO
VTO YVTO
笑
ペッペ
PE PPE
マイクスマイク
マイクス・マイク

他の多くの国でもこれらの信号を受信できます(JJYはニュージーランド、西オーストラリア、タスマニア、東南アジア、西ヨーロッパの一部、北米太平洋岸北西部でも夜間に受信できる場合があります)。ただし、受信の可否は時間帯、気象条件、および周囲の建物による干渉に左右されます。一般的に、時計を送信機に面した窓際に置くと受信状態は良好です。また、受信機から送信機までの距離が300km(190マイル)ごとに 約1ミリ秒の伝搬遅延が発生します。

クロック受信機

多くのメーカーや小売業者が、ラジオ局からコード化された時刻信号を受信し、実際の原子時計から時刻を導き出す電波時計を販売しています。

最初の電波時計の一つは、1983年後半にヒースキット社から発売されました。同社のモデルGC-1000「最も正確な時計」は、コロラド州フォートコリンズのラジオ局WWVから短波時刻信号を受信しました。日中や年間を通して状況が変化する中、この時計はWWVの5、10、15MHzの周波数を自動的に切り替えて最も強い信号を探しました。受信状態が悪い時期には、水晶発振器で時刻を刻んでいました。この発振器は制御されており、マイクロプロセッサベースの時計がWWVから受信した高精度の時刻信号を使用して水晶発振器を調整していました。そのため、更新間の時刻管理は、水晶だけで実現できるよりもはるかに正確でした。10分の1秒単位の時間がLEDディスプレイに表示されました。GC-1000は、キット形式で250ドル、組み立て済みで400ドルで当初販売され、当時としては素晴らしい製品とされていました。ヒース社はそのデザインで特許を取得しました(2015年10月16日アーカイブ、Wayback Machineより)。[22] [23]

1990年までに、ドイツの時計メーカー、ユンハンスのエンジニアたちは、この技術をデジタル腕時計のケースに収まるほど小型化しました。翌年には、針付きのアナログバージョン「ユンハンス メガ」が発売されました。

2000年代には、電波を利用した「原子時計」が小売店で一般的になり、2010年時点では多くの国で15ドル程度から販売されています。[24]時計には、室内温度計や気象観測機能などの機能が搭載されているものもあります。これらの時計は、使用される国に適した送信機から送信される信号を使用します。信号強度によっては、送信機までの経路が比較的遮られていない場所に設置する必要があり、時刻を正しく更新するには良好な気象条件が必要です。安価な時計は、更新間隔、または更新がない場合でも、非電波制御の水晶時計と同様の精度で時刻を記録します。一部の時計には、最近同期が成功していない場合に、不正確である可能性があることをユーザーに警告するインジケーターが搭載されています。

米国国立標準技術研究所(NIST)は、電波時計ムーブメントが最も近い秒に丸められたときに正確な時刻を維持するために、同期間の時間を±0.5秒以内に維持することを推奨するガイドラインを公開しました。[25]これらのムーブメントの中には、1日に複数回同期することで同期間の時間を±0.2秒以内に維持できるものもあります。[26]

Bluetooth無線をサポートする時計は、モバイルアプリを介して基本的な機能を制御する時計から完全なスマートウォッチ[27]まで、接続された携帯電話から時間情報を取得するため、時刻信号放送を受信する必要はありません。

その他の放送

他の放送局に所属
多くの国の放送局は、198kHzのBBCラジオ4 長波放送のように、標準の位相と周波数に正確に同期した搬送波を使用しています。また、162kHzのラジオ・フランス長波放送のように、可聴域外、あるいは全く聞こえないタイムコード情報を送信する放送局もあります。付属の時報システムでは、一般的に可聴トーンまたは搬送波の位相変調が用いられます。
テレテキスト(TTX)
テレビ映像に埋め込まれたデジタルテキストページも正確な時刻を提供します。TTXデコーダーを搭載した多くの最新のテレビやVCRは、テレテキストから正確な時刻を取得し、内部時計を設定することができます。ただし、TTXの時刻は最大5分ほどずれることがあります。[28]

多くのデジタルラジオデジタルテレビの方式には、タイムコード伝送に関する規定も含まれています。

地上デジタルテレビ
DVBおよびATSC規格には受信機に時刻と日付の情報を送信する2種類のパケットタイプがあります。デジタルテレビシステムは、送信サイト(またはネットワーク)がそのレベルの機能をサポートしていれば、GPSストラタム2(短期クロック規律)およびストラタム1(長期クロック規律)の精度に匹敵できます。
VHF FMラジオデータシステム(RDS)
RDSは1秒未満の精度でクロック信号を送信できますが、その精度は100ミリ秒以下であり、クロック階層は表示されません。RDSを使用するすべてのRDSネットワークまたはステーションが正確な時刻信号を送信するわけではありません。この技術のタイムスタンプ形式は、修正ユリウス暦(MJD)にUTC時間、UTC分、および現地時間オフセットを加えたものです。
LバンドおよびVHFデジタル音声放送
DABシステムは、デジタル・ラジオ・モンディアル(DRM)と同等かそれ以上の精度の時刻信号を提供しますが、FM RDSと同様にクロック階層を示しません。DABシステムは、送信所(またはネットワーク)がそのレベルの機能をサポートしている場合、GPSの階層2(短期クロック規律)および階層1(長期クロック規律)の精度に匹敵します。この技術のタイムスタンプ形式はBCDです。
デジタルラジオモンディアル(DRM)
DRMはクロック信号を送信できますが、航法衛星のクロック信号ほど正確ではありません。短波(またはマルチホップ中波)で受信されるDRMタイムスタンプは、経路遅延により最大200ミリ秒の誤差が生じる可能性があります。この技術のタイムスタンプ形式はBCDです。

複数の送信機

電波時計受信機は、精度を向上させるために複数の時刻源を組み合わせることがあります。これは、全地球測位システム(GPS)ガリレオ(Galileo)GLONASS(GLONASS)などの衛星航法システムで行われていることです。衛星航法システムは、各衛星に1つ以上のセシウム、ルビジウム、または水素メーザー原子時計を搭載し、地上の1つ以上の時計を基準としています。専用のタイミング受信機は、50ナノ秒以上の精度で地方時標準として機能します。[29] [30] [ 31] [32]近年、陸上無線航法システムである LORAN(ロラン)が復活・強化され、新たな複数時刻源配信システムが提供されることになります。

GPS時計

現代の多くの電波時計は、地上のラジオ局から得られるよりも正確な時間を提供するために、全地球測位システムなどの衛星ナビゲーションシステムを使用しています。これらのGPS 時計は、複数の衛星原子時計からの推定時間とともに地上局のネットワークで維持されている誤差も組み合わせています。電波伝搬や電離層の拡散および遅延に固有の影響により、GPS タイミングにはこれらの現象を数期間にわたって平均化する必要があります。時間や周波数を直接計算する GPS 受信機はなく、むしろ GPS を使用して、低価格のナビゲーション受信機の水晶振動子から、専用ユニットの恒温槽付水晶発振器(OCXO)、通信の同期に使用される一部の受信機の原子発振器 (ルビジウム) まで、さまざまな発振器を調整します。このため、これらのデバイスは技術的にはGPS 調整発振器と呼ばれています

ナビゲーションではなく時間測定を主な目的としたGPSユニットは、アンテナの位置が固定されていると想定するように設定できます。このモードでは、デバイスは位置の平均値を取得します。約1日使用すると、数メートル以内の誤差で位置を特定できるようになります。位置の平均値を取得すると、1つか2つの衛星からの信号しか受信できない場合でも、正確な時刻を測定できるようになります。

GPSクロックは、商用電力網の電圧と電流の同期位相測定に必要な正確な時間を提供し、システムの健全性を判断するのに役立ちます。[33]

天文学の計時

主要なナビゲーション機能を実行する衛星ナビゲーション受信機は、1秒未満の精度を持つ内部時刻基準を備えている必要がありますが、表示される時刻は内部時計ほど正確ではないことがよくあります。ほとんどの安価なナビゲーション受信機は、マルチタスクを実行するCPUを1つ搭載しています。CPUの最優先タスクは衛星の捕捉を維持することであり、表示の更新ではありません。ナビゲーションシステム用のマルチコアCPUは、ハイエンド製品にしか搭載されていません。

本格的な高精度計時を行うには、より特殊なGPS機器が必要です。アマチュア天文家の中には、特に月が恒星や惑星の光を遮る掩蔽現象を計測する人のように、大規模な研究機関の外で活動する人でも利用できる最高精度を求める人もいます。国際掩蔽計時協会[34]のウェブサイトには、アマチュア天文家向けの高精度計時に関する詳細な技術情報が掲載されています。

夏時間

上記の様々なフォーマットには、送信元の国の夏時間(DST)のステータスを示すフラグが含まれています。この信号は通常、時計がユーザーの期待に合わせて表示時刻を調整するために使用されます。

参照

参考文献

  1. ^ ab Lombardi, Michael A. (2010年3月). 「電波時計の精度はどの程度か?」(PDF) . Horological Journal . 152 (3): 108– 111. 2021年1月7日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) . 2023年12月1日閲覧– 米国国立標準技術研究所ウェブサイトより.
  2. ^ abcd 「標準時刻および周波数信号」(PDF) . FTPサーバーFTP)(ロシア語) . 2018年7月15日閲覧[ dead ftp link ] (ドキュメントを表示するには、ヘルプ:FTP を参照してください) — 公式シグナル仕様。
  3. ^ abcd デニス・D・マッカーシー、P・ケネス・ザイデルマン『時間:地球の自転から原子物理学まで』 Wiley-VCH、2009年ISBN 3-527-40780-4257ページ
  4. ^ “NIST Radio Station WWVB”. NIST . 2010年3月. 2014年3月25日時点のオリジナルよりアーカイブ2014年3月18日閲覧。
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  6. ^ Yvonne Zimber (2007年5月9日). 「DCF77送信設備」. 2010年5月14日時点のオリジナルよりアーカイブ2010年5月2日閲覧。
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  9. ^ “長波授时 (Longwave time signal)”.中国科学院国家時間サービスセンター. 2013年1月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年3月16日閲覧
  10. ^ “科研成果 (Research achievements)”.中国科学院国家時間サービスセンター. 2013年4月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年3月16日閲覧
  11. ^ “PTBタイムモニター”. 2018年7月16日時点のオリジナルよりアーカイブ2018年7月16日閲覧。 — ドイツ語
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  13. ^ 「LF RADIO-DATA: BBC長波位相変調送信の仕様」(PDF) (2006年10月24日公開)。1984年12月。 2016年3月4日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。 2016年4月25日閲覧。BBC長波AM送信ネットワークは、通常の番組信号変調に加えて、低ビットレートのデータ信号を伝送する。データ信号は搬送波の位相変調によって伝送される。
  14. ^ 「ポーランドの225kHz信号の新しいタイムコード」pa3fwm.nl . 2025年8月24日閲覧
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  19. ^ 「QSL: MIKESタイムステーション、エスポー、フィンランド」SWL DXブログ、2014年5月14日。2016年10月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年10月11日閲覧MIKES からのQSL レターを技術的な詳細とともに再現します。
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  24. ^ 「ラジオコントロール時計 £19.95」 archive.today 2013-02-16アーカイブ
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  27. ^ 「Bluetooth」. カシオ. 2024年7月16日閲覧
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  29. ^ 「データシート i-Lotus TX Oncore」(PDF) 。 2015年10月16日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。 2014年1月22日閲覧
  30. ^ “Symmetricom XL-GPS”. 2014年2月1日時点のオリジナルよりアーカイブ2014年1月22日閲覧。
  31. ^ 「Trimble Resolution SMT GGデータシート」(PDF) 。 2013年6月22日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。 2014年1月22日閲覧
  32. ^ 「u-blox NEO/LEA-M8Tデータシート」(PDF) 。 2017年4月12日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。 2017年4月11日閲覧
  33. ^ KEMA, Inc. (2006年11月). 「変電所通信:自動化の実現/通信技術の評価」UTC — United Telecom Council: 3. {{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=ヘルプ)が必要です
  34. ^ “International Occultation Timing Association”. 2006年7月20日時点のオリジナルよりアーカイブ2006年7月19日閲覧。
  • IOTA 観測者マニュアル国際掩蔽タイミング協会によるこのマニュアルには、正確な時間測定の方法が詳細に記述されています。
  • NIST ウェブサイト: WWVB 電波時計
  • NTPプロジェクト開発ウェブサイト
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