Сигнал времени — это видимый, звуковой, механический или электронный сигнал , используемый в качестве эталона для определения времени суток .
Церковные колокола или голоса, возвещающие часы молитвы , уступили место автоматическим боям общественных часов ; однако звуковые сигналы (даже сигнальные пистолеты) имеют ограниченную дальность действия. В оживленных морских портах использовался визуальный сигнал - падение мяча, чтобы моряки могли проверить хронометры, используемые для навигации. Появление электрических телеграфов позволило широко и точно распространять сигналы времени из центральных обсерваторий. Железные дороги были одними из первых заказчиков сигналов времени, что позволило синхронизировать их операции на обширных географических территориях. Специализированные радиостанции, сигнализирующие о времени, передают сигнал, который обеспечивает автоматическую синхронизацию часов, а коммерческие радиовещательные компании по-прежнему включают сигналы времени в свои программы.
Сегодня радиосигналы глобальных навигационных спутниковых систем ( ГНСС ) используются для точного распределения сигналов времени по большей части мира. В продаже имеется множество радиоуправляемых часов , позволяющих точно указывать местное время, как для бизнеса, так и для домашнего использования. Компьютеры часто устанавливают свое время, используя источник атомных часов в Интернете . Если это невозможно, 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 хороши ровно настолько, насколько хорош часовой механизм, который их приводит в действие, но они существенно улучшились со времени первых часов 14 века. До наших дней общественные часы, такие как Биг-Бен, были единственным эталоном времени, который был нужен широкой публике.
Точное знание времени суток необходимо для навигации , и на кораблях были самые точные морские хронометры , хотя они и не показывали точное время. Во многих портовых городах был установлен ряд точных звуковых и видимых сигналов времени, позволяющих мореплавателям сверять свои хронометры.
В Ванкувере , Британская Колумбия , каждый вечер в 9 часов вечера до сих пор стреляют из « 9-часового пистолета ». (Это ружье было привезено в Стэнли-парк в 1894 году Министерством рыболовства первоначально для того, чтобы предупредить рыбаков о закрытии рыбалки в воскресенье в 18:00.) Позже стрельба в 21:00 стала сигналом времени для населения в целом. Пока не была установлена пушка, смотритель ближайшего маяка Броктон-Пойнт взорвал динамитную шашку. В других частях Канады «полуденная пушка» ежедневно стреляет из цитаделей в Галифаксе и Квебеке , а также с Сигнал-Хилла в Сент-Джонсе, Ньюфаундленде и Лабрадоре . [1]
Таким же образом с 1806 года в Кейптауне , Южная Африка, ведется стрельба из полуденной пушки . [2] Стрельба из пушки ведется ежедневно из Львиной батареи на Сигнал-Хилл .
Полуденная пушка служит той же цели в Гонконге . Эта традиция, зародившаяся в 1860-х годах во время британского колониального правления, в последнее время стала туристической достопримечательностью.
Каждый будний день в час дня в Ливерпуле (Англия), в замке в Эдинбурге (Шотландия), а также в Перте (Австралия) стреляли из пушки, чтобы установить время. Эдинбургская « Одночасовая пушка » все еще действует. Каждый полдень стреляют из пушки, расположенной на вершине холма Санта-Люсия в Сантьяго, Чили .
В Риме , на Яникуле , холме к западу от Тибра , с 1904 года ежедневно в полдень в сторону реки в качестве сигнала времени стреляют из пушки. Это было введено в 1847 году Папой Пием IX для синхронизации всех церковных колоколов Рима. Он находился в замке Сант-Анджело до 1903 года, а затем был перенесен на несколько месяцев в Монте-Марио , пока не занял свое нынешнее место. Пушка не работала с начала Второй мировой войны примерно двадцать лет до 21 апреля 1959 года, 2712-й годовщины основания Рима, и с тех пор использовалась.
На протяжении многих лет «около полудня» с горы недалеко от Кабула в Афганистане стреляли из старой пушки . [3] [4]
Во многих городах Среднего Запада США, где торнадо представляют собой обычную опасность, аварийные сирены проверяются регулярно в определенное время (скажем, в полдень каждую субботу); Хотя этот сигнал изначально не предназначен для обозначения времени, местные жители часто проверяют свои часы, когда слышат этот сигнал. Во многих сообществах, не связанных с мореплаванием, громкие фабричные гудки служили сигналами общественного времени до того, как радио сделало их устаревшими. Иногда традиция фабричного свистка настолько глубоко укореняется в обществе, что свисток сохраняется еще долгое время после того, как его первоначальная функция хронометриста устарела. [5] Например, свисток электростанции Университета Айовы несколько раз возобновлялся по многочисленным просьбам после многочисленных попыток заставить его замолчать. [6]
В 1861 и 1862 годах Справочник почтового отделения Эдинбурга опубликовал карты временного пистолета , показывающие количество секунд, необходимое для того, чтобы сообщение о таймерном пистолете достигло различных мест в городе. Поскольку свет распространяется намного быстрее, чем звук , видимые сигналы обеспечивают большую точность, чем звуковые, хотя звуковые сигналы могут работать лучше в условиях ограниченной видимости. Впервые мяч был установлен в Портсмуте , Англия, в 1829 году его изобретателем Робертом Воучопом . [7] Один из них был установлен в 1833 году на крыше Королевской обсерватории в Гринвиче , Лондон, и с тех пор шар времени падал в 13:00 каждый день. [8] Первый американский шар времени был введен в эксплуатацию в 1845 году. [7] В Нью-Йорке церемониальное падение мяча Таймс-сквер в канун Нового года на Таймс-сквер является пережитком визуального сигнала времени.
Первое телеграфное распространение сигнала времени в Соединенном Королевстве, да и вообще в мире, было инициировано в 1852 году компанией Electric Telegraph Company в сотрудничестве с Королевским астрономом . Среднее время по Гринвичу передавалось по телеграфу из Гринвичской обсерватории . Сюда входила система синхронизации падения шара времени в Гринвиче с другими шарами времени по всей стране, один из которых находился на крыше офиса Electric на Стрэнде . [9]
Другие синхронизированные шары времени находились на вершине памятника Нельсону в Эдинбурге ; дом моряков Брумило , Глазго; 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 услуги региональных сигналов времени. [11]
Сэндфорд Флеминг предложил единый 24-часовой формат времени для всего мира. На заседании Королевского канадского института 8 февраля 1879 года он связал его с антимеридианом Гринвича (ныне 180 °). Он предположил, что на местном уровне можно использовать стандартные часовые пояса , но они будут подчиняться его единому мировому времени.
Стандартное время появилось в Соединенных Штатах 18 ноября 1883 года. Ранее, 11 октября 1883 года, Генеральная конвенция о времени, предшественник Американской железнодорожной ассоциации , одобрила план, который разделил Соединенные Штаты на несколько часовых поясов . В тот ноябрьский день Военно-морская обсерватория США передала сигнал, который координировал полдень по восточному стандартному времени с 11 часами утра по центральному, 10 часам утра по горному и 9 часам утра по стандартному тихоокеанскому времени.
В мартовском выпуске журнала The Технический мир за 1905 год описывается роль Военно-морской обсерватории США как источника сигналов времени:
Телеграфное распространение сигналов времени устарело из-за использования AM, FM, коротковолнового радио , серверов протокола сетевого времени Интернета , а также атомных часов в спутниковых навигационных системах. Сигналы времени передаются по радио с 1905 года. [12] По всему миру существуют специальные радиостанции, сигнализирующие о времени .
Станции времени, работающие в длинноволновом радиодиапазоне, имеют высоко предсказуемые характеристики распространения радиосигнала , что обеспечивает низкую неопределенность принимаемых сигналов времени. Станции, работающие в коротковолновом диапазоне, могут покрывать более широкие территории с помощью передатчиков относительно малой мощности, но различное расстояние, на которое проходит сигнал, увеличивает неопределенность сигнала времени в масштабе миллисекунд. [13]
Станции радиосигналов времени передают время как в звуковой, так и в машиночитаемой форме временного кода , который можно использовать 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 из континентальной части США, а стабильность (изменение задержки) обычно составляет менее 1 мс. Однако при использовании мобильных телефонов задержки часто превышают 100 мс из-за множественных методов доступа, используемых для совместного использования сотовых каналов. В редких случаях, когда телефонная связь осуществляется через спутник, время задерживается на 250–500 мс.
Аудиопередачи доступны по телефону, набрав номера в США (303) 499-7111 для WWV (Колорадо) и (808) 335-4363 для WWVH (Гавайи). Звонки (которые не бесплатные) отключаются через 2 минуты.
Сигналы времени Loran-C раньше также использовались для синхронизации радиочасов, дополняя их высокоточную передачу частоты внешними измерениями смещения навигационных сигналов LORAN от стандартов времени.
По мере того, как радиоприемники становились все более доступными, радиовещательные компании включали информацию о времени в виде голосовых объявлений или автоматических звуковых сигналов для точного указания часа. BBC включила временные «точки» в свои передачи с 1922 года .
В Соединенных Штатах многие информационные радиостанции (полные новости, новости и разговоры) также передают сигналы времени в начале часа. В Нью-Йорке WCBS и WINS имеют характерные сигналы начала часа, хотя сигнал WINS является приблизительным (ошибка в несколько секунд). [ нужна цитация ] WINS также имеет звуковой сигнал в 30 минут после часа для тех, кто настраивает свои часы. WTIC использует азбуку Морзе V для обозначения победы под мелодию 5-й симфонии Бетховена в начале часа непрерывно, с 1943 года.
Вещательные станции, использующие систему « HD Radio » 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 сигналы также будут задерживаться примерно на восемь секунд. (Из-за задержки, когда WBEN-AM в Буффало, штат Нью-Йорк, транслировал отметки времени и одновременно транслировался на FM-станции, которая вещает в HD; FM-сигнал не передавал сигнал времени. WBEN не ведет вещание в HD.) Местные сигналы также могут задерживаться.
Всеновостные радиостанции радиосети CBS , флагманом которой является WCBS, транслируют «бонг» (на частоте 440 Гц — международный стандарт для музыкальной ноты A ), который непосредственно предшествует каждой вершине программы. круглосуточный сетевой выпуск новостей. (Тот же звуковой сигнал можно было услышать по телевизионной сети CBS в начале часа, непосредственно перед началом любой телевизионной программы, в 1960-х и 1970-х годах.) Автоматический «чириканье» за секунду до начала часа сигнализирует о переключении на трансляция радиосети. Например, KNX , новостная станция CBS Radio Network в Лос-Анджелесе, каждый час транслирует этот звук «бонга». Однако из-за буферизации цифрового вещания на некоторых компьютерах этот сигнал может задерживаться на целых 20 секунд от фактического начала часа (предположительно, это одна и та же ситуация для всех радиостанций CBS, поскольку цифровой поток каждой станции создается и распространяется аналогичным образом), хотя в отличие от программного контента, трансляция которого задерживается из-за проблем с содержанием, сигнал времени транслируется в эфире «как есть», то есть иногда его можно обсуждать во время прямой трансляции новостей или спортивного матча. -по игре. KYW-AM в Филадельфии транслирует сигнал времени в начале часа вместе со своим звонком .
Новостная/разговорная станция KSL (AM-FM), принадлежащая Bonneville International , в Солт-Лейк-Сити использует «лязг», исходящий от колокола Наву на Храмовой площади в Солт-Лейк-Сити, который был основным продуктом 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 трансляция будет происходить ежедневно в 13:00 по восточному времени . Его франкоязычный аналог Radio-Canada передает аналогичный сигнал в полдень. Радиостанция Ванкувера CKNW также транслирует сигналы времени, используя звуковой сигнал каждые полчаса. Сигналы времени в передачах CBC могут задерживаться до 3 секунд из-за задержек сетевой обработки между местным радиопередатчиком и источником сигнала времени в Оттаве. Предшественник CBC, радиосеть Канадских национальных железных дорог , транслировал сигнал времени на своей станции в Оттаве , CNRO (первоначально CKCH), ежедневно в 21:00, а также на своей станции в Монктоне, CNRA, начиная с 1923 года. CNRA закрылась в 1931 году, но вещание прекратилось. продолжилось на CNRO, когда станция была приобретена Канадской комиссией по радиовещанию в 1933 году и CBC в 1936 году, а в 1939 году стала национальной .
В Австралии многие информационные радиостанции передают сигналы времени в начале часа, а служба речевых часов также была доступна до октября 2019 года. Однако служба выделенных сигналов времени VNG была прекращена. [18]
На Кубе Radio Reloj — это радиостанция, которая передает сигнал времени вместо новостей. Radio Reloj переводится как радиочасы.
Программный материал, включая сигналы времени, который передается 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 – определение времени и другие важные астрономические работы.
{{cite web}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) CS1 maint: numeric names: authors list (link)