Сигнал времени — это видимый, звуковой, механический или электронный сигнал, используемый в качестве эталона для определения времени суток .
Церковные колокола или голоса, объявляющие часы молитвы , уступили место автоматически управляемым перезвонам на общественных часах ; однако звуковые сигналы (даже сигнальные пушки) имеют ограниченный диапазон. Оживленные морские порты использовали визуальный сигнал, падение шара, чтобы позволить морякам проверить хронометры, используемые для навигации. Появление электрических телеграфов позволило широко распространить и точно распределить сигналы времени из центральных обсерваторий. Железные дороги были одними из первых клиентов сигналов времени, что позволило синхронизировать их операции на обширных географических территориях. Специализированные радиостанции сигналов времени передают сигнал, который позволяет автоматически синхронизировать часы, и коммерческие вещатели до сих пор включают сигналы времени в свои программы.
Сегодня радиосигналы глобальных навигационных спутниковых систем ( GNSS ) используются для точного распределения сигналов времени по большей части мира. Существует множество коммерчески доступных радиоуправляемых часов , которые точно указывают местное время, как для делового, так и для домашнего использования. Компьютеры часто устанавливают свое время с помощью источника атомных часов в Интернете . Там, где это недоступно, локально подключенный приемник GNSS может точно установить время с помощью одного из нескольких программных приложений.
Одним из видов общественного сигнала времени являются часы с боем . Эти часы настолько хороши, насколько хорош часовой механизм, который их активирует, но они значительно улучшились с момента появления первых часов в 14 веке. До недавнего времени общественные часы, такие как Биг-Бен, были единственным стандартом времени, который был нужен широкой публике.
Точное знание времени суток необходимо для навигации , и корабли несли самые точные морские хронометры , хотя они не держали идеального времени. Во многих портовых городах был установлен ряд точных звуковых или визуальных сигналов времени, чтобы позволить навигаторам устанавливать свои хронометры.
В Ванкувере , Британская Колумбия , « 9 O'Clock Gun » по-прежнему стреляет каждый вечер в 9 часов вечера. (Этот пистолет был привезен в Стэнли-парк в 1894 году Департаментом рыболовства изначально для предупреждения рыбаков о закрытии рыбалки в 6:00 вечера в воскресенье.) Стрельба в 9:00 вечера позже была установлена как сигнал времени для всего населения. Пока не был установлен часовой пистолет, смотритель маяка Броктон-Пойнт неподалеку взрывал динамитную шашку. В других местах Канады «Noon Gun» стреляет ежедневно из цитаделей в Галифаксе и Квебек-Сити , а также с Сигнального холма в Сент-Джонсе, Ньюфаундленде и Лабрадоре . [1]
Таким же образом в Кейптауне с 1806 года стреляет полуденная пушка . [2] Орудие стреляет ежедневно с Львиной батареи на Сигнальном холме .
Полуденный пистолет служит той же цели в Гонконге . Традиция, которая началась в 1860-х годах во время британского колониального правления, в последнее время стала туристической достопримечательностью.
Пушка стреляла в час дня каждый будний день в Ливерпуле , в замке в Эдинбурге , а также в Перте , чтобы установить время. Эдинбургская « One O'Clock Gun » все еще в действии. Пушка, расположенная на вершине холма Санта-Люсия в Сантьяго , стреляет каждый полдень.
В Риме , на Яникуле , холме к западу от Тибра , с 1904 года пушка стреляет ежедневно в полдень в сторону реки в качестве сигнала времени. Это было введено в 1847 году Папой Пием IX, чтобы синхронизировать все церковные колокола Рима. Она находилась в Кастель Сант-Анджело до 1903 года, когда ее переместили в Монте Марио на несколько месяцев, пока ее не установили на ее нынешнем месте. Пушка была выключена с начала Второй мировой войны примерно на двадцать лет до 21 апреля 1959 года, 2712-й годовщины основания Рима, и с тех пор используется.
В течение многих лет старая пушка стреляла «около полудня» с горы недалеко от Кабула . [3] [4]
Во многих городах Среднего Запада США, где торнадо являются обычной опасностью, аварийные сирены регулярно проверяются в определенное время (например, в полдень каждую субботу); хотя изначально они не предназначены для обозначения времени, местные жители часто смотрят на часы, когда слышат этот сигнал. Во многих неморских общинах громкие заводские гудки служили общественными сигналами времени до того, как радио сделало их устаревшими. Иногда традиция заводского гудка настолько глубоко укореняется в общине, что свисток сохраняется еще долгое время после того, как его первоначальная функция как хранителя времени устарела. [5] Например, свисток электростанции Университета Айовы несколько раз восстанавливался по многочисленным просьбам после многочисленных попыток заставить его замолчать. [6]
В 1861 и 1862 годах Эдинбургский почтовый справочник опубликовал карты часовых механизмов , в которых указывалось количество секунд, необходимое для того, чтобы сигнал часового механизма достиг различных точек города. Поскольку свет распространяется намного быстрее звука , видимые сигналы обеспечивали большую точность, чем слышимые, хотя слышимые сигналы могли работать лучше в условиях ограниченной видимости. Первый часовой шар был установлен в Портсмуте , Англия, в 1829 году его изобретателем Робертом Вочопом . [7] Один из них был установлен в 1833 году на крыше Королевской обсерватории в Гринвиче , Лондон, и с тех пор часовой шар падает в 1:00 каждый день. [8] Первый американский часовой шар был введен в эксплуатацию в 1845 году . [7] В Нью-Йорке церемониальный сброс шара на Таймс-сквер в канун Нового года на Таймс-сквер является пережитком визуального сигнала времени.
Первая телеграфная передача сигнала времени в Соединенном Королевстве, да и в мире, была инициирована в 1852 году компанией Electric Telegraph Company в сотрудничестве с Astronomer Royal . Среднее время по Гринвичу передавалось по телеграфу из Гринвичской обсерватории . Это включало систему синхронизации падения шара времени в Гринвиче с другими шарами времени по всей стране, один из которых находился на крыше офисов Electric в Стрэнде . [ 9]
Другие синхронизированные шары времени находились на вершине памятника Нельсону в Эдинбурге ; в доме моряков Брумилоу в Глазго; в Ливерпуле и один в Диле, Кент , установленный Адмиралтейством . [ 9]
Телеграфные сигналы регулярно использовались для координации времени Военно-морской обсерваторией США , начиная с 1865 года . [10] К концу 1800-х годов многие обсерватории США продавали точное время, предлагая региональную службу сигналов точного времени. [11]
Сэндфорд Флеминг предложил единый 24-часовой формат часов для всего мира. На заседании Королевского канадского института 8 февраля 1879 года он связал его с антимеридианом Гринвича (теперь 180°). Он предположил, что стандартные часовые пояса могут использоваться локально, но они подчиняются его единому мировому времени.
Стандартное время появилось в Соединенных Штатах 18 ноября 1883 года. Ранее, 11 октября 1883 года, Всеобщая конвенция о времени, предшественница Американской железнодорожной ассоциации , одобрила план, разделивший Соединенные Штаты на несколько часовых поясов . В тот ноябрьский день Военно-морская обсерватория США передала телеграфный сигнал, который координировал полдень по восточному стандартному времени с 11 утра по центральному времени, 10 утра по горному времени и 9 утра по тихоокеанскому стандартному времени.
В выпуске журнала The Technical World за март 1905 года описывается роль Военно-морской обсерватории США как источника сигналов времени:
Телеграфное распространение сигналов времени стало ненужным из-за использования AM, FM, коротковолнового радио , серверов Internet Network Time Protocol , а также атомных часов в спутниковых навигационных системах. Сигналы времени передаются по радио с 1905 года. [12] По всему миру существуют специальные радиостанции сигналов времени .
Станции времени, работающие в длинноволновом радиодиапазоне, имеют высоко предсказуемые характеристики распространения радиоволн , что обеспечивает низкую неопределенность принимаемых сигналов времени. Станции, работающие в коротковолновом диапазоне, могут охватывать более широкие области с относительно маломощными передатчиками, но изменяющееся расстояние, которое проходит сигнал, увеличивает неопределенность сигнала времени в масштабе миллисекунд. [13]
Радиостанции точного времени передают время как в звуковой, так и в машиночитаемой форме кода времени , который может использоваться в качестве эталона для радиочасов и радиоуправляемых часов . Обычно они используют национальный или региональный длинноволновый цифровой сигнал; например, станция WWVB в США. [13]
Аудиочасти коротковолновых передач WWV и WWVH также можно услышать по телефону. Объявления о времени обычно задерживаются менее чем на 30 мс при использовании наземных линий связи с континентальной части Соединенных Штатов, а стабильность (изменение задержки) обычно составляет менее 1 мс. Однако при использовании мобильных телефонов задержки часто превышают 100 мс из-за методов множественного доступа, используемых для совместного использования каналов сотовой связи. В редких случаях, когда телефонное соединение осуществляется через спутник, время задерживается на 250–500 мс.
Аудиозаписи трансляций доступны по телефону, набрав номера в США (303) 499-7111 для WWV (Колорадо) и (808) 335-4363 для WWVH (Гавайи). Звонки (которые не являются бесплатными) отключаются через 2 минуты.
Сигналы времени Loran-C ранее также использовались для синхронизации радиочасов путем дополнения их высокоточных частотных передач внешними измерениями смещений навигационных сигналов LORAN относительно стандартов времени.
По мере того, как радиоприемники становились все более доступными, вещатели включали информацию о времени в форме голосовых объявлений или автоматических тонов, чтобы точно указывать час. BBC включала « пипы » времени в свои передачи с 1922 года. [12]
В Соединенных Штатах многие информационные радиостанции (полнофункциональные, новостные и новостные/разговорные) также передают сигналы времени в начале часа. В Нью-Йорке WCBS и WINS имеют отличительные тоны начала часа, хотя сигнал WINS является лишь приблизительным (погрешность в несколько секунд). [ необходима цитата ] WINS также имеет тон на 30 минут после начала часа для тех, кто устанавливает свои часы. WTIC использует код Морзе V для победы под мелодию 5-й симфонии Бетховена в начале часа непрерывно, с 1943 года.
Вещательные станции, использующие систему " HD Radio " от iBiquity Digital, по контракту обязаны [14] задерживать аналоговое вещание примерно на восемь секунд, чтобы оно оставалось синхронизированным с цифровым потоком. Таким образом, генерируемые сетью сигналы времени и служебные подсказки также будут задерживаться примерно на восемь секунд. (Из-за задержки, когда WBEN-AM в Буффало, Нью-Йорк , транслировал маркеры времени и одновременно транслировался на FM-станции, которая вещала в HD; FM-сигнал не передавал сигнал времени. WBEN не вещает в HD.) Местные сигналы также могут задерживаться.
Радиостанции новостей CBS Radio Network , флагманом которой является WCBS, передают «бонг» (на частоте 440 Гц — международный стандарт для музыкальной ноты A ), который непосредственно предшествует каждому выпуску новостей в верхней части часа. (Тот же бонг можно было услышать на CBS Television Network в начале часа непосредственно перед началом любой телевизионной программы в 1960-х и 1970-х годах.) Автоматический «чириканье» за одну секунду до часа сигнализирует о переключении на вещание радиосети. Например, KNX , новостная станция CBS Radio Network в Лос-Анджелесе, транслирует этот звук «бонг» каждый час. Однако из-за буферизации цифровой трансляции на некоторых компьютерах этот сигнал может задерживаться на 20 секунд от фактического начала часа (вероятно, это та же ситуация для всех радиостанций CBS Radio, поскольку цифровой поток каждой станции создается и распространяется схожим образом), хотя в отличие от контента программы, который имеет задержку вещания из-за проблем с контентом, сигнал времени транслируется в эфире как есть, то есть его иногда можно обсуждать во время новостного события в прямом эфире или спортивного репортажа. KYW-AM в Филадельфии транслирует сигнал времени в начале часа вместе со своим джинглом .
Новостная/разговорная станция KSL (AM-FM), принадлежащая Bonneville International в Солт-Лейк-Сити, использует «звон», происходящий от колокола Наву на Храмовой площади в Солт-Лейк-Сити, который является основным звуком на станции с начала 1960-х годов.
В Канаде национальная англоязычная некоммерческая сеть CBC Radio One транслировала ежедневный сигнал времени Национального исследовательского совета с 5 ноября 1939 года [15] по 9 октября 2023 года [16]. Одновременная передача будет происходить ежедневно в 13:00 по восточному времени . Ее франкоязычный аналог, Radio-Canada , транслирует аналогичный сигнал в полдень. Радиостанция Ванкувера CKNW также транслирует сигналы времени, используя перезвон каждые полчаса. Сигналы времени в передачах CBC могут задерживаться до 3 секунд из-за задержек обработки сети между местным радиопередатчиком и источником сигнала времени в Оттаве. Предшественник CBC, Канадская национальная железнодорожная радиосеть , транслировала сигнал времени на своей станции в Оттаве , CNRO (первоначально CKCH), в 9 часов вечера ежедневно, а также на своей станции в Монктоне, CNRA, начиная с 1923 года. CNRA закрылась в 1931 году, но вещание продолжалось на CNRO, когда станция была приобретена Канадской комиссией по радиовещанию в 1933 году и CBC в 1936 году, прежде чем стать общенациональной в 1939 году. [17]
В Австралии многие информационные радиостанции транслируют сигналы точного времени в начале часа, а также до октября 2019 года была доступна услуга говорящих часов . Однако специализированная услуга сигналов точного времени VNG была прекращена. [18]
На Кубе Radio Reloj — радиостанция, которая транслирует сигнал времени в новостях. Radio Reloj переводится как «Часовое радио».
Программный материал, включая сигналы времени, передаваемые в цифровом формате (например, DAB , интернет-радио ), может задерживаться на десятки секунд из-за буферизации и исправления ошибок, что делает сигналы времени, принимаемые по цифровому радио, ненадежными, когда необходима точность.
Многогранная деятельность Военно-морской обсерватории США в Вашингтоне, округ Колумбия – определение времени и другие важные астрономические работы.
{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )