Кіріспе
Канадалық қысқа толқынды уақыт сигналы радиостанциясы
CHU – Ұлттық зерттеулер кеңесінің Ұлттық өлшемдер стандарты институты басқаратын қысқа толқынды уақыт сигналы радиостанциясының шақыру таңбасы. CHU сигналы атомдық сағаттардан алынған ресми канадалық үкімет уақыт сигналдарын үздіксіз таратуға қолданылады.
Тарих
Радио уақыт сигналдары телеграф немесе визуалды сигналдардың жеткен аумағынан тыс уақыт сигналдарын дәл және жылдам таратуға мүмкіндік берді. Бұл, әсіресе, шалқап жатқан аудандарды зерттеуде маңызды болды, себебі уақыт сигналдары бойлықты дәл анықтауға көмектесті. 1914 жылдың жазында Оттава өзенінің су жиналатын алабындағы Куинз бөгетіндегі экспедициялық топ Кингстоннан берілген уақыт сигналдарын қабылдауға тырысты; бірақ, сигналдар анықталмады және оның орнына Вирджиния штатының Арлингтондағы NAA станциясынан уақыт сигналы пайдаланылды. Станция 1923 жылы Канаданың Онтарио провинциясындағы Оттава қаласындағы Доминион обсерваториясы тарапынан 1928 жылға дейін тәжірибелік режимде 9CC шақыру таңбасымен іске қосылды. Тұрақты күндізгі хабар тарату 1929 жылдың қаңтарында VE9OB шақыру таңбасымен 40,8 метр (шамамен 7,353 МГц) толқын ұзындығында басталды. Бұл стандартты емес уақыт сигналдарының жиіліктері WWV және WWVH-тан кедергінің алдын алу үшін таңдалды. Сигнал амплитудалық модуляцияланған, төменгі жақ жолағы басылған (эмиссия типі H3E). Барлық үш жиілікте бірдей ақпарат бір уақытта беріледі, соның ішінде әр минут сайын ағылшын және француз тілдерінде кезектесіп жарияланымдар жасалады. CHU хабар таратушысы Барравен, Онтариода, Оттаваның орталық бизнес ауданынан оңтүстік-батысқа қарай 15 км (10 миль) қашықтықта орналасқан. Хабар таратушыларды қуатпен қамтамасыз ететін жүйелер сенімділік үшін дубликатталған және аккумуляторлармен де, генераторлармен де қорғалған. Генератор сондай-ақ хабар таратушыларды қуатпен қамтамасыз ете алады. Жарияланымдар цифрлық жазбада сақталған дауыстарды пайдаланып жасалады. Әр жиілік үшін жеке тік дипольдік антенналар қолданылады. CHU ұзақ уақыттан бері Халықаралық телекоммуникация одағының жиілік бөлуі шеңберінде "тұрақты қызмет" ретінде лицензияланған. 2020 жылғы мәліметтер бойынша, CHU станциясында үш атомдық сағат орналасқан, олар мүмкін болатын электромагниттік кедергілерді жою үшін арнайы корпусқа орналасқан және NRC штаб-пәтеріндегі атомдық сағаттармен салыстырылады.
Уақыт сигналының пішімі
Бастапқы уақыт сигналы – секундына бір рет берілетін, 1000 Гц жиілікті 300 мс ұзындықтағы тон сериясы. Үлгіге қатысты келесі ерекшеліктер қосымша ақпарат береді: Минуттың басында жарты секундтық сигнал беріледі. Сағаттың басы бір секундтық сигналмен белгіленеді, одан кейін тоғыз секунд үнсіздік сақталады. Бір минуттың 29-шы секунды әрқашан жіберілмейді (сигнал жоқ). Минуттан кейін бірден он алты секундқа дейін (сағаттың басында болмаса), CHU UT1 мен Координацияланған әмбебап уақыт (UTC) арасындағы айырманы бөлінген тон арқылы жібереді. DUT1-дің +0,1-ден +0,8 секундқа дейінгі оң мәндері үшін 1-ден 8-ге дейінгі секундтар бөлінеді. -0,1-ден -0,8 секундқа дейінгі теріс DUT1 мәндері үшін 9-дан 16-ға дейінгі секундтар бөлінеді. Минуттан кейін 31-39 секунд аралығында секундына бір рет болатын тондылар 10 миллисекундтық «соққыларға» дейін қысқартылады, сонымен қатар цифрлық уақыт коды жіберіледі. Цифрлық уақыт коды Bell 103 стандартымен үйлесімді 300 бодты модеммен оқуға мүмкіндік беретін форматта жасалған, ал CHU – уақыт коды үшін осы форматты қолданатын жалғыз уақыт сигналы станциясы. Әр минуттың соңғы 9 секундында (51-59 секунд) секундына бір рет шығатын тондылар әрқайсысы 10 миллисекундқа дейін қысқартылады, ал CHU қысқаша станция идентификациясын, содан кейін UTC бойынша келесі минут туралы француз және ағылшын тілдерін кезекпен пайдаланып дауыстық хабарлама жібереді. Француз тіліндегі хабарламалар, Канада радиосының жаңалықтар оқырманы Саймон Дюриваждың дауысымен, тақ минуттарда бірінші болып таратылады, ал ағылшын тіліндегі хабарламалар, CBC радиосының бұрынғы хабаршысы Гарри Маннистің дауысымен, жұп минуттарда бірінші болып таратылады. Цифрлық уақыт коды 8N2 асинхронды тізбектік байланысты пайдаланып, секундына 300 бит жылдамдықпен 10 символ жібереді. Бұл Bell 103 стандартына сәйкес келеді, онда 1 битті белгілеу үшін 2,225 Гц тон, ал 0 битті белгілеу үшін 2,025 Гц тон қолданылады. 10 мс соққыдан кейін бірден 133,3 мс дейін белгі тондысы жіберіледі, содан кейін 110 дерек биті, дәл 500 мс-та аяқталады. Соңғы тоқтату битінің сенімді анықталуын қамтамасыз ету үшін белгі тондысы 10 мс-қа ұзартылады, ал секундтың соңғы 490 мс үнсіз болады.
The top of the minute is marked by a half second long beep. The top of the hour is marked with a one second long beep, followed by nine seconds of silence. The 29th second of a minute is always omitted (no beep). Between one and sixteen seconds past the minute (except at the top of the hour), CHU transmits the difference between UT1 and Coordinated Universal Time (UTC) by using split tones. For positive DUT1 values from +0.1 to +0.8 s, seconds 1 through 8 are split. For negative DUT1 values from −0.1 to −0.8 s, seconds 9 through 16 are split. Between 31 and 39 seconds past the minute inclusive, the once per second tones are reduced to 10 millisecond "ticks" while a digital time code is transmitted. The digital time code is formatted so that a Bell 103 compatible 300 baud modem can decode it, and CHU is the only time signal station that uses this format for its time code transmissions. For the last 9 seconds of each minute (seconds 51 to 59), the once per second tones are again cut to 10 milliseconds each, while CHU transmits a brief voice station identification, followed by voice announcements of the next minute in UTC, alternating between French and English. French announcements, using the voice of Radio Canada news anchor Simon Durivage, are transmitted first on the odd minutes, while English announcements, voiced by late CBC Radio announcer Harry Mannis, come first on the even minutes. The digital time code sends 10 characters at 300 bits per second using 8N2 asynchronous serial communication. This follows the Bell 103 standard, a 2,225 Hz tone to represent a mark (1 bit) and 2,025 Hz tone for a space (0 bit). Immediately after the 10 ms tick, a mark tone is sent until 133.3 ms, then 110 data bits, ending at precisely 500 ms. The final stop bit is extended by 10 ms of mark tone to ensure it is detected reliably, and the final 490 ms of the second are silent.
Батыс Канаданың сигналмен қамтылуы
CHU көбінесе Канаданың батысында оның кез келген хабар тарату жиіліктерінде қабылдана алмайды. Таралу жағдайы, төмен беріліс қуаты және Оттавадан екі ионосфералық секіріс қашықтығы Батыс Канада үшін салыстырмалы түрде әлсіз уақыт сигналдарын тудырады. Электромагниттік кедергілер Батыс аймақтарының қалаларында қабылдау қиындықтарын одан әрі күшейтеді. CHU Канаданың батыс бөлігінде, Нунавутта және Солтүстік-Батыс Территорияларында ұзақ уақыт бойы дерлік қолданылмайды. АҚШ станциялары WWV және WWVH Батыс Канададағы қосалқы құралдар болып табылады. Бірақ, Солтүстік Арктикада АҚШ-тың қысқа толқынды уақыт станциялары да, CHU да негізінен қолдануға жарамсыз немесе сенімсіз болады. Канадада ұзақ толқынды уақыт сигналдарын таратуға арналған станциялар жоқ. Батыс Арктикадағы геомагниттік дауылдар кезінде сенімді уақыт сигналдарын алу үшін WWVB американдық станциясы – жалғыз мүмкіндік, бұл WWVB-нің жарияланған схемалық карталарына негізделген. Егер WWVB қолжетімді болмаса, нақты уақытты қажет ететіндер GPS уақыт ауыстыруын пайдалана алады.