breadcrumbs
 
 

Как работает система передачи сигналов точного времени

При покупке метеостанции или часов Вы наверняка рассматривали упаковку товара и не могли не заметить надписи «Radio Controlled Clock» или «Atomic Clock». Это означает, что настройка устройства на точное время производится в автоматическом режиме. Нужно только подождать.

Какие системы существуют

Существуют различные системы передачи точного времени. Самой распространённой европейской системой является DCF-77 (Германия). В Соединённых Штатах Америки используется система WWVB, на территории Японии – JJY. Впрочем, самой актуальной системой в европейской части Российской Федерации, а также в соседних странах, является DCF-77.

При помощи сигналов точного времени возможно установление «законного» времени с максимальной точностью – более 1 миллисекунды. Передатчик DCF-77 выполняет регулирование времени телевизионных и радиостанций, часов, установленных на почтамтах и железной дороге.

Аббревиатура включает следующие индексы:

  • D – Deutschland.
  • C – передатчик в длинноволновом диапазоне.
  • F – Франкфурт.
  • 77 – несущая частота (77.5 кГц).

Территориально передатчик располагается в Германии (Майнфлинген, в район Оффенбах в Гессене). Он функционирует на частоте 77.5 кГц (мощность передатчика составляет 50 кВт). Передача сигнала осуществляется ежеминутно с 0 по 58 секунду. Опознавательный позывной внесён в список IFRB, он посылается три раза за один час. Система используется подразделением «Deutche Telekom».

Данный сигнал состоит в ведении Физико-технического федерального учреждения (Брауншвейг). С 1959 года он посылался в качестве сигнала эталонной частоты, а с 1973 года в него стали входить данные о дате и времени. Формирование сведений о точном времени осуществляется благодаря данным от трёх атомных часов с погрешностью менее 1 секунды в 1 млн. лет. Сигнал, который транслируется передатчиком DCF-77 является официальным в Германии. Его приём может осуществляться на расстоянии от 1900 километров в дневное время суток до 2100 км – в ночное.

Как работает передача сигналов точного времени

Итак, DCF-77 представляет длинноволновую станцию, которая работает на частоте 77.5 кГц. При частоте 77 кГц обеспечивается достаточно большая длина волны, что сказывается и на весьма внушительных размерах антенного поля. Благодаря большой антенне и высокой проводимой мощности, приём сигнала возможен практически во всей Европе, Белоруссии, Украине и части России.

 

Выполнить запись сигнала несложно и это можно сделать самостоятельно – достаточно зайти на онлайн-приёмник http://websdr.ewi.utwente.nl:8901 выбрав частоту 76.5 кГц, а также USB-модуляцию. На открывшейся странице нужно нажать на кнопку «Download», после чего записать фрагмент длиной примерно 2 мин. При приёме радиосигналов точного времени посредством Глобальной сети, мы не сможем получить по-настоящему точное время, так как передача сигнала осуществляется с определённой задержкой. Чтобы разобрать со структурой сигнала, будет достаточно интернет-записи. В реальности, приём и декодирование сигнала осуществляется при помощи специализированных устройств.

Как принимается сигнал в России

Несмотря на то, что Российская Федерация не входит в зону обслуживания данного передатчика, приёмник сигналов точного времени DCF-77 в стране используется, пусть и с затруднённым приёмом. Вероятность приёма этой радиостанции зависит от территориального расположения – чем ближе к западной границе РФ, тем лучше качество приёма. На открытых местностях по направлению к радиостанции, где нет холмов и высотных домов, качество приёма лучше. Также улучшению приёма способствует высота расположения приёмника (на холмах, высотных зданиях).

В европейской части РФ сигналы точного времени от передатчика DCF-77 можно принимать практически везде (три и более раза в неделю ночью). Главное условие – низкий уровень помех. Вблизи границ в западной части РФ принимать сигнал можно и в дневное время (используются узкополосные и высоконаправленные антенны). За счёт двойного скачка волны сигнал можно принимать даже за Уральскими горами.

Среди распространённых факторов, которые затрудняют приём или делают его невозможным, можно выделить следующие:

  • Удалённость от передатчика.
  • Возникновение периодических глубоких изменений амплитуды и фазы сигнала из-за многолучёвости, либо перемещения передатчика/предметов в системе (замираний).
  • Повышенный уровень бытовых, а также индустриальных помех.
  • Наличие высоких обрывов, холмов, ущелий и других особенностей рельефа местности, а также экранирующих способностей сооружений.
  • Полярное сияние (возможно в арктических, а также субарктических территориях РФ).

Радиостанция передаёт текущие параметры UTC+1 (среднеевропейское время) и UTC+2 (летнее среднеевропейское время), поэтому при синхронизации времени на отдельных устройствах в Российской Федерации может отображаться неверное время, а после внесения ручной корректировки оно будет снова изменяться в ходе очередной синхронизации.

Чтобы отображалось корректное время, необходимо провести настройку часового пояса с отключением возможности автоперехода на летнее время. Если такие настройки отсутствуют, то от синхронизации времени через DCF-77 лучше отказаться.

Заключение

Мы рассмотрели, как передаётся точное время посредством радиоприёмника DCF-77. Такая система отличается удобством и простотой в использовании. Простой и доступный приёмник позволяет иметь точное время в зоне приёма. Даже с учётом повсеместной цифровизации и интернет-технологий, подобные простые решения будут пользоваться спросом ещё очень долго.