Harppaus toiseksi

Harppaus Toinen , jota kutsutaan myös toisen täydentävän tai hypätä toinen on tilapäinen menetelmä käyttää säätämään Greenwichin , joka tunnetaan paremmin sen lyhenne UTC .

Sekunnin hyppy tekee toisaalta mahdolliseksi pitää tämä koordinoitu universaaliaika lähellä aurinkoaikaa - tavallinen, mutta vaihteleva, ja toisaalta varmistaa sille sama luotettavuus kuin atomiaika - epätavallinen mutta vakaa. Se on itse asiassa kansainvälisessä atomi aika (TAI), joka määrittää standardi kesto on toinen .

Pariisin observatorio vastaa kansainvälisen yhteisön hallita tätä korjaavia kertaa mittausjärjestelmä. Klo1. st tammikuu 2020 ja sen käyttöönotosta vuonna 2004 1972, 27 harppaus sekuntia on lisätty.

Periaate

Harposekuntia lisätään (tai mahdollisesti vähennetään) UTC ( Coordinated Universal Time ) -sekvensseistä sen sovittamiseksi maapallon pyörimisnopeuden vaihteluihin . Koordinoidun maailmanajan virtaus on asetettu samaksi kuin kansainvälisen atomiajan (TAI). Siksi se on erittäin vakaa. Tämä kansainvälinen atomiaika on kuitenkin erotettu keskimääräisestä aurinkoajasta . Jälkimmäinen on kuitenkin meille tavallista, koska se liittyy universaaliin aikaan (UT1), ts. Maapallon pyörimiseen. Mutta jälkimmäinen muuttuu hitaasti. Monet enemmän tai vähemmän jaksottaiset tekijät vaikuttavat tähän epävakauteen. Hallitseva pitkän aikavälin tekijä on maapallon pyörimisen hidastuminen johtuen energian hajoamisesta vuorovesi- ilmiöissä . Yleensä seuraavan harppauksen päivämäärää ei voida ennustaa tarkasti.

Siitä asti kun 1986, UTC määritellään ITU-R: n suosituksessa 460-6  : sen tarkoitus on siviilikalenterin käyttö, joka perustuu ajan tarkkaan tieteelliseen mittaamiseen. Kansainvälinen atomiaika on erittäin vakaa, koska sen perustavat joukko atomikelloja . Se perustaa säännöllisen isokroonisen asteikon tieteelliseen käyttöön. Sen on asettanut kansainvälinen painojen ja mittojen toimisto . Se on muodostettu joukosta, jossa on yli 300 atomikelloa ympäri maailmaa; se on täysin irrotettu maan pyörimisestä. TAI: n epävakaus on useita miljoonia kertoja pienempi kuin maapalloon liitetyn UT1: n. Siksi UTC on yhdenmukaistettu TAI: n kanssa1972, eikä UT1: ssä, kuten aiemmin tehtiin 1961.

On täsmennetty, että UTC: n ja TAI: n tulisi poiketa vain kokonaismäärästä sekunteja. Harppaus sekuntia lisätään tai pudonnut lopussa viimeinen minuutti viimeisen päivän edeltävän kuukauden 1. s  heinäkuu ja 1. st  tammikuu . Lisäksi, jos maapallon pyörimisen hidastuminen tai kiihtyvyys lisääntyy siten, että 0,9 s: n enimmäispoikkeamaa  ei voida enää taata saman 6 kuukauden jakson aikana, olisi mahdollista lisätä tai vähentää toinen toinen välituote ennen 1 s  huhtikuu tai 1. st  lokakuu .

Aikataulun mukaan seuraava toinen 23:59:59 UTC lasketaan 23:59:60 UTC, jota itse seuraa seuraavana päivänä 00:00:00 . Tällaisissa tapauksissa 30. kesäkuuta tai 31. joulukuuta kesto on 86 401 sekuntia tavallisen 86 400 sekunnin sijaan.

Jos maapallon kierto kiihtyy, olisi myös mahdollista vähentää sekunti välillä 23:59:58 - 00:00:00 ilman, että sinä päivänä olisi 23:59:59. Tällaisessa tapauksessa 30. kesäkuuta tai 31. joulukuuta kesto olisi 86 399 sekuntia tavallisen 86 400 sijasta. Tätä ei ole koskaan ennen tapahtunut, ja on erittäin epätodennäköistä, että maapallon kierto hidastuu pitkällä aikavälillä.

Käytännössä hyppysekunteja lisättiin alusta alkaen, kun UTC: n ja UT1: n ero lähestyi 0,6  sekuntia tai jopa vähemmän.

Pariisin observatoriossa sijaitseva maankierto- ja vertailujärjestelmien kansainvälisen palvelun keskusvirasto päättää hitaiden sekuntien käyttöönotosta ja ilmoittaa niistä etukäteen kuuden kuukauden välein julkaistavan Bulletin. C -uutiskirjeen kautta. TAI: n ja UTC: n välisen eron antaa tiedote C: n uusin painos. IERS julkaisee myös tiedotteessa D eron DUT1 = UT1 - UTC 0,1 sekunnin tarkkuudella, joka on tarkoitettu käyttäjille, joiden on käytettävä UT1: tä yli 0,9 sekuntiin. Tämä korjaus mahdollistaa erityisesti paikkatieto- ja maanavigointijärjestelmien pituustarkkuuden parantamisen. Tämän eron nykyisen arvon voi tarkastella tiedotteen D viimeisestä versiosta (-0,2 s sitten2. toukokuuta 2019).

Koordinoidun maailmanajan muutosten aikajärjestys

Leap sekuntia
Vuosi 30. kesäkuuta
23:59:60
31. joulukuuta
23:59:60
1997 +1 0
1998 0 +1
1999 0 0
2000 0 0
2001 0 0
2002 0 0
2003 0 0
2004 0 0
2005 0 +1
2006 0 0
2007 0 0
2008 0 +1
2009 0 0
2010 0 0
2011 0 0
2012 +1 0
2013 0 0
2014 0 0
2015 +1 0
2016 0 +1
2017 0 0
2018 0 0
2019 0 0
2020 0 0
Leap sekuntia
Vuosi 30. kesäkuuta
23:59:60
31. joulukuuta
23:59:60
1972 +1 +1
1973 0 +1
1974 0 +1
1975 0 +1
1976 0 +1
1977 0 +1
1978 0 +1
1979 0 +1
1980 0 0
yhdeksäntoista kahdeksankymmentäyksi +1 0
1982 +1 0
1983 +1 0
1984 0 0
1985 +1 0
1986 0 0
1987 0 +1
1988 0 0
1989 0 +1
1990 0 +1
1991 0 0
1992 +1 0
1993 +1 0
1994 +1 0
1995 0 +1
1996 0 0

Universaaliaika (UT1) ja kansainvälinen atomiaika (TAI) synkronoitiin vuonna 1958. Ennen kuin koordinoitu universaaliaika (UTC) otettiin käyttöön1972, UT1: n kokonaissiirtymä TAI: sta oli saavuttanut täsmälleen kymmenen sekuntia välillä 1958 ja 1971. Siksi valitsemme saman keston alkuperäisen siirtymän UTC: n ja TAI: n välillä. 1. st tammikuu 1972 00:00:00 UTC oli näin 1. st tammikuu 1972 00:00:10 TAI.

Vastakkaisessa taulukossa on ilmoitettu hyppysekuntien lisäyksen päivämäärä ja kellonaika UTC-aikaan. Saadaksesi maan laillisen ajan, lisäämme eron sen aikavyöhykkeen UTC- ajan kanssa , mukaan lukien tarvittaessa kesäajasta johtuva ero . Ranskassa, Belgiassa ja Sveitsissä lisätään yksi tunti ilmoitettuun UTC-aikaan, kunnes kausivaihtelu otetaan käyttöön. Lisää sitten yksi tunti talvella ja kaksi tuntia kesällä. Näissä maissa tämä harppaus sekunti lisättiin sitten klo 0:59:59 ja 1:00:001. st tammikuu 2006. Quebecissä sinun on vähennettävä 5  tuntia talvella ja 4  tuntia kesällä.

Klo 1. st tammikuu 2017, 45 vuodessa oli tapahtunut 27 yhden sekunnin lisäystä. Tämän jälkeen viive UTC: n ja TAI: n välillä on 37  s . Ne suoritettiin keskimäärin 19 kuukauden välein. Pisin aikaväli ilman muutoksia havaittiin sekunnin harppauksen välillä31. joulukuuta 1998 ja 31. joulukuuta 2005.

Toteutusongelmat

POSIX

Yksi syy siihen, ettei yksimielisyyttä oikeasta tavasta käsitellä hitaita sekunteja tietojärjestelmissä ole, on se, että POSIX- normikehys (jonka tiukka noudattaminen on monien järjestelmien ehdoton edellytys) on epäjohdonmukainen, kun on kyse tästä on UTC: POSIX vaatii molemmat päivät, jotka ovat edelleen vain 86400  sekuntia, ja päivämäärät, jotka edustavat UTC: tä. Siksi on a priori mahdotonta, että C-ohjelma edustaa oikein UTC: tä (siis laillista aikaa) ja että se on samanaikaisesti yhteensopiva POSIXin kanssa. On kuitenkin mahdollista toteuttaa kiertotapoja.

Vaikutusalueet

Tietojärjestelmät ovat ylivoimaisesti eniten vaikuttaneet: harppauksen lisääminen voi järjestelmän toteutuksen mukaan aiheuttaa epäjatkuvuuksia tai epäselvyyksiä järjestelmän aikaskaalassa, mikä voi johtaa vakaviin toimintahäiriöihin.

Paikannus satelliittijärjestelmiä varsin vähän vaikuttaa, kaikki käytettäväksi piirtoheitin jatkuva aikajänteellä kuin GPS-aikaan. Ongelmia esiintyy todennäköisesti loppupään järjestelmissä, jotka käyttävät SPS: ää: muutaman vuoden kuluttua nykyiset järjestelmät ( GPS , Glonass ) lisätään Galileo (Eurooppa), GAGAN / IRNSS (Intia) järjestelmiin. ), Beidou (Kiina), MTSAT Satellite Augmentation System  (en) / QZSS (Japani). Nämä satelliittien konstellaatiot mahdollistavat paikannuksen, lähetysajan ja vastaanottimien asettamisen ajalle, esimerkiksi UTC . Siksi on tärkeää, että kaikki nämä järjestelmät lähettävät saman aikataulun, jotta niiden yhteentoimivuus voidaan sallia ja lisäksi tämän yhteisen asteikon jatkuvuus on tärkeää.

Vaikka teknisesti on helpompaa tehdä ilman sekunteja kokonaan, niiden poistaminen aiheuttaa kuitenkin ongelmia, joiden ratkaisemisesta aiheutuu kustannuksia. Mutta ne painavat vähän tasapainossa kaikkien järjestelmien kanssa, joilla ei ole takeita hitaiden sekuntien oikeasta käsittelystä ja jotka toimisivat paremmin ilman.

Tietojärjestelmiin vaikuttavat vaaratilanteet ja viat

Harppaamaton toinen lisäysjakso luo olosuhteet, jotka edistävät normaalien olosuhteiden aikana huomaamattomien vikojen "heräämistä" . Erilaiset kiertotavat ratkaisut ongelmaan, joka tietojärjestelmille aiheutuu niiden järjestelmän aikaskaalan epäjatkuvuudesta. Soveltama Googlen koostuu "levittää" lisäämällä harppaus toisen päälle edeltävänä päivänä tapahtuma: tehdä tämä, google palvelimet jakaa aika kautta NTP, jakaa aika vähitellen siirtynyt muutamalla ylimääräisiä millisekunnin vihdoin löytää järjestelmäaika vaiheessa UTC: n kanssa sen jälkeen, kun olet lisännyt harppauksen. Jotkut tietokoneiden käyttöjärjestelmät ovat päättäneet integroida pysyvästi toisen vaiheen hallinnan. Tämä pätee Microsoftin Windows-käyttöjärjestelmään, versiosta 10. Muut eivät rakenteeltaan (Linux erityisesti POSIX: n vuoksi) salli sitä.

Harposekuntien tulevaisuus

Vuodesta 1999 lähtien on käynyt keskustelua, jossa ehdotetaan harppausten hylkäämistä nykyisessä muodossaan. Esille nouseva peruskysymys on päättää, pitäisikö ajan säilyttää tähtitieteellinen ankkurointi, joka liittyy maapallon pyörimiseen, vai pitäisikö meidän jättää tämä ankkurointi jatkuvaan mutta puhtaasti keinotekoiseen aikaan. Vastaus johtuu enemmän historiallisista, sosiaalisista, poliittisista tai jopa filosofisista näkökohdista kuin puhtaasti teknisistä.

Teknisten ongelmien (lähinnä tietojärjestelmien asteikkojen epäjatkuvuus) ratkaisu riippuu olennaisesti hyvien suunnittelutapojen toteuttamisesta.

Suositus ITU-R TF.460-6: n mahdollisen muokkausprosessin historia

Päätöslauselmaesitys sekuntien poistamisesta oli ITU: n radioviestintäkokouksen esityslistalla 16. – 16. Heinäkuuta.20. tammikuuta 2012(WP7A-palkkio). Edellinen kokous (8. – 13. Lokakuuta 2008) oli osoittanut asianomaisten organisaatioiden mielipiteen muutoksen kohti UTC: n uudelleenmäärittelyä poistamalla hitaat sekunnit, jolloin UTC: stä tuli jatkuva mittakaava. Ero DUT1 välillä UTC ja UT1: n olisi tällöin yleislähetetään iers jatkuvasti (Internetin kautta esimerkiksi), ja ei enää askelin 0,1  s .

Tammikuussa 2012, jos hitaiden sekuntien poistamisen periaate oli enemmistön kanta vaikutusvaltaisimpien valtuuskuntien keskuudessa, täytäntöönpanomenetelmät, sellaisina kuin ne näkyivät keskusteluun esitetyssä päätöslauselmassa, aiheuttivat ainakin yhtä monta ongelmaa kuin he tekivät. UTC: n "koordinoitu universaaliaika" ilman harppausta ei ole enää universaalia tai koordinoitua. Päätöslauselman odotettiin menevän äänestykseen ja hyväksyttäväksi - uusimmat tiedot antoivat suuren enemmistön asianomaisista maista päätöslauselman puolesta - mutta Yhdistyneen kuningaskunnan, hitaiden sekuntien (ja GMT: n, tärkeimmän puolestapuhujan) perustelut Saksassa - joka alun perin kannatti poistamista, mutta joka oli huolissaan päätöslauselman seurauksista sen esittämisen yhteydessä - oli riittävästi painoarvoa päästäkseen yksimielisyyteen ongelmien syistä, jotka vaativat lisätietoja.

Seuraava askel vuonna 2015 ITU: n maailman radioviestintäkonferenssissa (WRC ), joka pidettiin Genevessä 2. – 227. marraskuuta 2015. Konferenssin jälkeen järjestetyssä ITU: n lehdistötiedotteessa toistetaan kehotuksensa tehdä lisätutkimuksia nykyisestä ja tulevasta aikataulusta, mukaan lukien niiden vaikutus ja sovellukset. Tuloksena oleva raportti otetaan uudelleen huomioon vuoden 2023 WRC-konferenssissa, joten vuoteen 2023 asti on voimassa ainakin hitaita sekunteja.

Tutkittavat vaihtoehdot (2015-2023) harposekuntien tulevaisuutta varten

Harposekuntien korvaamista harppaustuntien käyttöönotolla (ensimmäinen tapahtui noin AD 2600 -vuonna) on ehdotettu, mutta se ei enää näy ehdotetuissa muutoksissa. Vuonna 2015 ITU säilytti vain neljä ratkaisuperiaatetta UTC: n määrittelevän suosituksen tulevaisuutta varten:

A. UTC-hyppysekuntien poistaminen (UTC-nimen muutoksella tai ilman). Säilytä hitaat sekunnit, mutta ota käyttöön jatkuva täydentävä aikaskaala. C. Status quo hitailla sekunneilla, suosituksen pienet sanamuodon muutokset. D. Täysi status quo.

Kun hyväksytään tyypin A ratkaisu, laillinen viiteaika erotettaisiin maapallon kierrosta; siitä tulisi puhtaasti keinotekoinen ja se olisi täysin irti taivaallisista liikkeistä. Siten Greenwich erityisesti aurinkoenergian keskipäivällä olisi hiljalleen siirryttävä oikeudellisesta keskipäivällä , jossa välitön seuraus, että maat viittaavat GMT todistamaan oikeudellinen aikaa löytää itsensä lainsäädännöllisen ongelman ratkaisemiseksi.

Huomautuksia ja viitteitä

  1. Morgane Tual, "  Toinen asia, joka voi häiritä Internetiä  " , osoitteessa lemonde.fr ,30. kesäkuuta 2015.
  2. "  " Nykyinen C-tiedote "  " .
  3. "  " Luettelo Bulletin C: n julkaisuista "  " .
  4. International Earth Rotation and Reference Systems Service (iers) - International Earth Rotation and Reference Systems Service .
  5. "  " Nykyinen D-tiedote "  " .
  6. "  " Luettelo tiedotteen D painoksista "  " .
  7. KANSAINVÄLINEN MAAKIERROS- JA VERTAILUJÄRJESTELMÄPALVELU (IERS) - KANSAINVÄLINEN MAAKIERROS- JA VERTAUSJÄRJESTELMÄPALVELU, tiedote C 43 .
  8. KANSAINVÄLINEN MAAKIERROS- JA VERTAILUJÄRJESTELMÄPALVELU (IERS) - KANSAINVÄLINEN MAAKIERROS- JA VERTAILUJÄRJESTELMÄPALVELU, Tiedote C 48 , 7. heinäkuuta 2014.
  9. KANSAINVÄLINEN MAAKIERROS- JA VERTAILUJÄRJESTELMÄPALVELU (IERS) - KANSAINVÄLINEN MAAKÄYTTÖ- JA VERTAILUJÄRJESTELMÄPALVELU, Tiedote C 49 , 5. tammikuuta 2015.
  10. KANSAINVÄLINEN MAAKIERROS- JA VERTAILUJÄRJESTELMÄPALVELU (IERS) - KANSAINVÄLINEN MAAKIERROS- JA VERTAUSJÄRJESTELMÄPALVELU, tiedote C 50 .
  11. KANSAINVÄLINEN MAAKIERROS- JA VERTAILUJÄRJESTELMÄPALVELU (IERS) - KANSAINVÄLINEN MAAKIERROS- JA VERTAUSJÄRJESTELMÄPALVELU, tiedote C 51 .
  12. International Earth Rotation and Reference Systems Service (iers) - International Earth Rotation and Reference Systems Service, Bulletin C 52 .
  13. KANSAINVÄLINEN MAAKIERROS- JA VERTAILUJÄRJESTELMÄPALVELU (IERS) - KANSAINVÄLINEN MAAKIERROS- JA VERTAUSJÄRJESTELMÄPALVELU, tiedote C 53 .
  14. KANSAINVÄLINEN MAAKIERROS- JA VERTAILUJÄRJESTELMÄPALVELU (IERS) - KANSAINVÄLINEN MAAKIERROS- JA VERTAILUJÄRJESTELMÄPALVELU, tiedote C 54 .
  15. KANSAINVÄLINEN MAAKIERROS- JA VERTAILUJÄRJESTELMÄPALVELU (IERS) - KANSAINVÄLINEN MAAKIERROS- JA VERTAILUJÄRJESTELMÄPALVELU, tiedote C 55
  16. (in) "  KANSAINVÄLISET MAAKIERROS- JA VERTAILUJÄRJESTELMÄT (IERS) - KANSAINVÄLISET PALVELUMAIKAISEN MAAN KIERROS- JA VERTAILUJÄRJESTELMÄT, tiedote C 56  " (käytetty 30. marraskuuta 2018 )
  17. KANSAINVÄLINEN MAAKIERROS- JA VERTAILUJÄRJESTELMÄPALVELU (IERS) - KANSAINVÄLINEN MAAKIERROS- JA VERTAUSJÄRJESTELMÄPALVELU, tiedote C 57
  18. (in) "  KANSAINVÄLISET MAAKIERROS- JA VERTAILUJÄRJESTELMÄT (IERS) - KANSAINVÄLISET PALVELUMAIKAISEN MAAN KIERROS- JA VERTAILUJÄRJESTELMÄT, tiedote C 58  " ( katsottu 27. heinäkuuta 2019 )
  19. (in) "  KANSAINVÄLISET MAAKIERROS- JA VERTAILUJÄRJESTELMÄT (IERS) - KANSAINVÄLISET PALVELUMAIKAISEN MAAN KIERROS- JA VERTAILUJÄRJESTELMÄT, tiedote C 60  " ( katsottu 5. marraskuuta 2020 )
  20. Agence France-Presse (Washington), "[25.] sekunnin lisäys maailman aikaan [{{date- | 30. kesäkuuta 2012}}] loi virheitä" , La Presse , Le2. heinäkuuta 2012.
  21. "  hpiers.obspm.fr  " , osoitteessa hpiers.obspm.fr (käytetty 22. tammikuuta 2020 )
  22. [http: // " https://www.ucolick.org/~sla/leapsecs/right+gps.html "  "Sisäinen POSIX-epäjohdonmukaisuus"  "] .
  23. [http: // " https://tools.ietf.org/html/rfc7808 "  "IETF RFC7808"  "] .
  24. [http: // " https://www.ucolick.org/~sla/leapsecs/right+gps.html "  "Ratkaisu POSIX-ongelmaan"  "] .
  25. Cade Metz, "Leap Second" -vika aiheuttaa tuhoa verkossa " , wired.com ,1. st heinäkuu 2012.
  26. Audrey Œillet, "Vuoden 2012 ylimääräinen sekunti, jota tietyt sivustot ja ohjelmat sulavat huonosti" , osoitteessa clubic.com , osoitteessa2. heinäkuuta 2012.
  27. (in) Christopher Pascoe, "Aika, teknologia ja sekunnit loikki" päälle Luotettavuus insinööri , lähetys googleblog.blogspot.fr15. syyskuuta 2011.
  28. (in) Luettelo raporttien työryhmän 7A , mukaan lukien 813. lokakuuta 2008.
  29. "  TITLE GOES HERE PAGE  " , ITU: lla (katsottu 24. elokuuta 2020 ) .
  30. "  Koordinoidun maailmanajan (UTC) säilyttämiseksi" harppaus toinen "  " , osoitteessa www.itu.int (käytetty 30. kesäkuuta 2016 ) .
  31. [PDF] "  " TAI-UT-aukon kehittyminen hitaiden sekuntien puuttuessa. "  "
  32. [PDF] "  " Suositus ITU-R TF.460-6 "  "

Katso myös

Ulkoiset linkit