Dokładność polskiego wzorca czasu: porównanie z zegarami atomowymi z NIST i GPS

Dnia Thu, 26 Sep 2002 20:27:10 GMT jfox_at_nospam_poczta.onet.pl (J.F.) napisal:

Pracuje zresztą w GUM w Warszawie i wykorzystany jest jako narodowy
wzorzec częstotliwości :-)

Tylko 2,5E-11 ? Taki marny?

Naprawde ulamek ms/rok to zbyt marnie ? :-)

By nie spoznic sie na randke, wystarczy :-)
Czasami jednak to troche malo. Jak by nie bylo te prawie 800 us / rok
to dla swiatla ponad 200 km.
W NIST maja zegar o dokladnosci 2E-15. Pracuja nad zegarem o
dokladnosci 1000x lepszej (rteciowy). Ponoć zegar juz dziala, tylko o
dokladnosci pisza, ze jest "potencjalnie" tak dokladny.
Na satelitach GPS wzorce cezowe maja chyba 1E-12. Mysle, ze nasze maja
podobna dokladnosc.
Czasem wazne jest by trzymac w roznych miejscach ziemi
zsynchronizowane ze soba zegary (np. do dokladnego namierzenia sondy
kosmicznej) i podobno najlepsza metoda jest przewiezienie samolotem
zegara atomowego.
Tak duze dokladnosci przydaja sie tez do sledzenia torow satelitow,
np. do badania pola grawitacyjnego, w ktorym kraza.

O polskim wzorcu czasu postaram sie napisac za kilka dni. Teraz tylko
zasygnalizuje, ze Polacy opracowali metode synchronizacji zegarow za
posrednictwem GPS z dokladnoscia 1-2 ns i na polski wzorzec pracuje 8
zegarow cezowych tak polaczonych. Najdokladniejszy, jedyny w Polsce
maser wodorowy w Piwnicach pod Toruniem, chyba nie wchodzi do tego
systemu.

gr

Grzegorz Redlarski wrote:

W NIST maja zegar o dokladnosci 2E-15. Pracuja nad zegarem o
dokladnosci 1000x lepszej (rteciowy). Ponoć zegar juz dziala, tylko o
dokladnosci pisza, ze jest "potencjalnie" tak dokladny.

Laserowy wzorzec czestotliwosci opisany kilka postow wyzej nie bierze
udzialu w tworzeniu polskiej atomowej skali czasu TAI PL. Obecnie TAI PL
opiera sie na zegarch Agilend Techn. HP 5071A (dawne HP) z tuba cezowa
high performance o stabilnosci dlugookresowej 5E-15s. Jest to obecnie
najlepszy dostepny komercyjnie na swiecie wzorzec czestotliwosci (cena
ok 80k$, trwalosc 6lat). Zegary biorace udzial w tworzeniu TAI PL
pracuja w GUM (3), Instutucie Teleradiotechniki (nieco gorszy, bez tuby
high performance), CBR TPSA (2), Instytucie Lacznosci (1), Litewskim
odpowiednik GUM (1) i u nas w Centrum Badan Kosmicznych w Obserwatorium
w Borowcu (1).

Maser wodorowy pracujacy w Piwnicach pod Toruniem dotychczas nie bierze
udzialu w tworzeniu TAI PL i ma gorsza stabilnosc dlugookresowa niz
wzorce HP 5071A co spowodowane jest dryfem czestotliwosci.


Najlepsze wzorce czestotliwosci pracujac na swiecie znajduja sie w NIST,
PTB w Niemczech i Obserwatorium Paryskim maja stabilnosc lepsza niz
1e-15s, sa to konstrukcje laboratoryjne, tzw. fontanny cezowe ,ktorych
koszt szacuje sie na ok 1 mln $.

Trwaja prace badawcze nad wzorcami opartymi o optyczne przejscia
kwantowe, o przewidywanej stabilnosci ok. 1e-16 - 1e-17 Przelom w tej
dziedzine nastapil ok 2 lat temu w JPL w Pasadenie, ale taki zegar
narazie nie istnieje.

Od kilku lat juz nie przewozi sie zegarow celem ich synchronizacji. W
tym celu uzywa sie przede wszyskim satelitow GPS, za pomoca m. in.

oprogramowania opracowanego przez dr. Nawrockiego z Obs. w Borowcu i
dr. Lewandowskiego z Sekcji Czasu Miedzynarodowego Biura Miar i Wag.
System bazujacy na odbiornkiu Motorola Oncore VP pozwala na dowiazania
na poziomie ok 1-2 ns.

Ponadto uzywana jest metoda dwukierunkowej
transmisji za pomoca satelitow telekomunikacyknych. Ta bardzo droga
metoda pozwala na uzyskanie nieco lepszych wynikow.

Pawel Nogas