Escalas de Tiempo
J. Mauricio López R.División de Tiempo y Frecuencia
Centro Nacional de Metrología, CENAM
Con información de Felicitas Arias del BIPM
¿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
Escalas de Tiempo TAI y UTC
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
Escalas de Tiempo TAI y UTC
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
ADeLA 2004 - Mérida
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)
ADeLA 2004 - Mérida
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
ADeLA 2004 - Mérida
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
ADeLA 2004 - Mérida
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)