Időrendszerek áttekintése

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Időrendszerek áttekintése"

Viktória Dobosné
7 évvel ezelőtt
Látták:

1 Időrendszerek áttekintése mérés mikor? t időpont mióta? t 0 epocha mennyi ideig? t t 0 időtartam jelenségek jól reprodukálható nagy megbízhatóságú periodikus időpont és időköz (egység) határozza meg

2 Föld forgása mihez képest? Jelenségek Nap állása : szoláris idő csillagok, Tavaszpont (^) : csillagidő Föld, Hold, bolygók keringése efemerisz idő dinamikai idő elektromágneses rezgések atomidő

3 Szoláris idők : valódi Nap : fiktív egyenlítői közép Nap TT: valódi idő (napórák) MT: közép idő GTT: Greenwichi valódi idő GMT: Greenwichi közép idő EqT: időegyenlítés

4 Időegyenlítés EqT = TT MT komponensei: ekliptika síkja eltér az egyenlítő síkjától ekliptika mentén nem kör-, hanem ellipszispálya mentén mozog a Föld (valódi Nap) d = naptári nap sorszáma

5 Időegyenlítés EqT = TT MT

6 Valódi csillagidő (AST)

7 A valódi csillagidő (AST) meghatározása, ha a csillag az álláspont égi meridiánsíkjában van

8 A valódi csillagidő (AST) meghatározása, ha a csillag általános helyzetben van

9 Greenwichi valódi csillagidő (GAST)

10 A közepes csillagidő (MST) EqE: Tavaszpont időegyenlítése

11 Tavaszpont időegyenlítése EqE = AST MST = GAST - GMST EqE: csillagászati nutáció hatása a hosszúságra (rektaszcenzió) ± 17.2'' es amplitúdó (±1.15 sec, ± 530 m) 18.6 éves periódus féléves és sziderikus hónapi periódus

12 Greenwichi közepes csillagidő (GMST) ~ M M

13 UT1 világidő IRM szoláris jellegűvé átszámított közepes csillagideje GMST-ből megegyezéses átszámító képlettel (IAU 1982, C5 határozat, Aoki et al. 1982) UT1= a ( T ) T u : = GMST-a ( T ) + 12 a + bt u + ct jan.1.12 h 2 u + óta dt h 3 u eltelt Julián évszázad a Föld forgásának egyenetlenségei (10-8 ) miatt nem teljesen egyenletes idő

14 A nap hosszának változása

15 Efemerisz idő, dinamikai idő ET, efemerisz idő ( ) Nap, Hold, bolygók megfigyelt és előrejelzett helyzeteinek (efemeridák) összehasonlításával képezhető helyzetük számításában alapvetően fontos utólag és nehézkesen határozható meg TDT (1984), TT (1991-): dinamikai, földi idő TT = TAI s TCG: geocentrikus koordinátaidő TCB: baricentrikus koordinátaidő (TCB TCG = +47 s /100 év)

16 nanomásodperc! TT TAI

17 TAI / IAT nemzetközi atomi idő SI másodperc: Cézium 133 hiperfinom átmenete során kibocsátott mikrohullámú sugárzás periódusának időtartama (~9.2 GHz) 60 időlaborban >200 atomóra súlyozott középképzéssel előállított átlaga (BIPM Time Section) /nap, /év szinten állandó kezdete: jan h : TAI=UT1 időegysége eltér az UT1 világidőtől

18 Időmérési igények földforgás (egyenlítőn 1 cm = 22 µs) mesterséges holdak mozgása (1 cm = 1 µs) GPS mérőjel futási ideje (1 cm = 33 ps)

20 Az idő- és frekvenciamérés nemzeti etalonja (MKEH, Metrológia) HP 5071A cézium atomóra (5 mft)

21 A világ első atomórája, 1955 Louis Essen, Jack Parry, Anglia (10-10, 1s/300év)

22 Atomóra chip (CSAC) fotodióda Cézium 133 atom cella polarizáló lemez optikai csillapítás lencse lézer prototípus: NIST, 2004 (USA) 100-szor kisebb a korábbi atomóráknál 1.5 mm x 1.5 mm x 4 mm stabilitás: 1 s / 300 év (első atomóra!) kutatást folytató országok: Svájc, Franciaország, Németország, Japán, Kína, Izrael

23 Mini / chip méretű atomóra 51 mm 51 mm, 5 W fogyasztás stabilitás: /1 s öregedés: /1 hónap hőmérsékleti stabilitás: / 80 C <120 mw fogyasztás stabilitás: /1 s öregedés: /1 hónap hőmérsékleti stabilitás: / 80 C USD cél: 300 USD

24 Atomóra karóra prototípus CSAC cézium atomóra chippel stabilitás: 1s / 1000 év 3 nagyságrenddel pontosabb mint a jelenlegi legjobb technológia tömeg: 90 g üzemidő: 36 óra ár: 6000 USD

25 CSAC + GNSS integráció

26 CSAC + GNSS integráció

27 UTC koordinált világidő Egyenletesen folyó, időnként önkényesen eltolt atomi idő, polgári célra (1961-től) jan. 1. / júl. 1. ±1 s-t ugratják, hogy UT1 UTC < 0.9 s legyen (1972-től) Jelenleg UTC TAI = -36 s ( ) UT1 UTC: IERS szolgáltatja

28 Szökőmásodpercek 1972 Jan Jul Jan Jan Jan Jan Jan Jan Jan Jan Jul Jul Jul Jul Jan Jan Jan Jul Jul Jul Jan Jul Jan Jan Jan Jul Jul alkalom

29 TAI - UTC

30 ZT n zónaidő ZT n = UTC + n 1 h, n = 0, ±1, ±2, CET = UTC + 1 h = közép-európai zónaidő DST = ZT + 1 h = nyári időszámítás

31 GPST : GPS idő GPS saját időrendszere, jan. 6-tól GPST = TAI 19 s UTC GPST: navigációs üzenetben GLONASS: UTC + 3 h

32 Időrendszerek kapcsolata s

34 Az év Föld Nap körüli keringési periódusa viszonyító síkon való áthaladásai között eltelt idő állócsillag: sziderikus év ^: tropikus év (naptári év alapja) Julián év: nap Julián évszázad: nap Julián dátum (nap) JD: i.e jan h UT óta eltelt középnapok száma pl jan h UT = JD Módosított Julián dátum MJD = JD h UT =

35 BIPM: Nemzetközi Súly- és Mértékügyi Hivatal 1875-ben alapították (Párizs, Sévres) fenntartja és fejleszti a nemzetközi mértékegységrendszert (SI) CIPM: Nemzetközi Súly- és Mértékügyi Bizottság, tagjai: Kruspér István ( ); között Bodola Lajos ( ); között feladata az atomi idő mérésének nagy pontosságú fenntartása (TAI, 1988-tól)

36 Nemzetközi időlaborok

37 BIPM Időszolgálat TAI és UTC atomi idők közzététele a BIPM Circular T-ben ( CIRCULAR T 296 ISSN SEPTEMBER 07, 14h UTC BUREAU INTERNATIONAL DES POIDS ET MESURES 1 - Coordinated Universal Time UTC and its local realizations UTC(k). Computed values of [UTC-UTC(k)] and uncertainties valid for the period of this Circular. Date h UTC JUL 31 AUG 5 AUG 10 AUG 15 AUG 20 AUG 25 AUG 30 Uncertainty/ns Notes MJD ua ub u Laboratory k [UTC-UTC(k)]/ns MKEH (Budapest)

39 Érdekességek

40 A hét melyik napja volt? ÉÉÉÉ HH NN Jan Feb Már Máj Júl Szep Nov HH az itt nem szereplő hónapoknál a hónap sorszáma kell Jan/Feb dátumokra az évszámból 1-et el kell venni ÉNNÉHHÉÉ/5.6 péntek szombat vasárnap hétfő kedd szerda csütörtök érvényes 1600 március 1-től 2400 február 8-ig copyright 2007 Al Stanger stangera@umsl.edu

41 A hét melyik napja? Jan Feb Már Máj Júl Szep Nov az itt nem szereplő hónapoknál a hónap sorszáma kell Jan/Feb dátumokra az évszámból 1-et el kell venni /5.6 =.679 péntek szombat vasárnap hétfő kedd szerda csütörtök tehát szeptember 22-e keddre esik

42 Holdfázisok Milyen fázisban van/volt a Hold adott napon? John Conway algoritmusa fejben is működik (±1 nap pontos) Évszázad K Hónap H Nap N Év Y holdfázis (K+H+N+Y) mod Márc-Dec többszörösei: 0,19,38,57,76,95 Metón-ciklus Jan 3 A legközelebbitől vett eltérés: 0...±9 Feb 4 Y = 10*(eltérés mod 3) + eltérés szept *(-4 mod 3)-4 = = 9 (0: újhold, 15: telihold) 9: 9 nappal újhold után (pontos érték: 8.51 nap)

Hasonló dokumentumok

Időrendszerek áttekintése

Időrendszerek áttekintése mérés mikor? t időpont mióta? t 0 epocha mennyi ideig? t t 0 időtartam jelenségek jól reprodukálható nagy megbízhatóságú periodikus időpont és időköz (egység) határozza meg Föld