Robust Optical Clocks for International Timescales (ROCIT)

The recently concluded collaborative European project "Robust optical clocks for international timescales"(ROCIT) tackled some of the key challenges on the roadmap towards a redefinition of the SI second. This paper gives an overview of progress made on improving the robustness and automation of optical clocks and verifying their uncertainty budgets through coordinated international comparison campaigns. It also presents work on the incorporation of optical clocks into time scales, covering both their use to steer local physical time scales and their use for evaluations of hydrogen masers contributing data for the computation of International Atomic Time (TAI). The overall objective of the project was to bring European optical clocks to the stage where they could be operated routinely as secondary frequency standards, regularly contributing to TAI

Od zegara wahadłowego do zegara optycznego (Pomiary czasu i częstotliwości w Polsce i na świecie 1919–2014)

W ciągu ostatnich 95 lat dokonał się ogromny postęp w dziedzinie precyzyjnych pomiarów czasu - poziom dokładności w Polsce i na świecie zmienił się o 6 rzędów wielkości: z poziomu milisekund do poziomu nanosekund. Jest to wynikiem ogromnego zapotrzebowania na wiarygodną i dokładną informację o czasie - początkowo głównie dla potrzeb nawigacji morskiej czy zwykłej regulacji transportu publicznego i komunikacji, a w końcu w licznych zastosowaniach nawigacji satelitarnej, łączności przewodowej i bezprzewodowej, teleinformatyce, bezpieczeństwie operacji finansowych, energetyce i praktycznie w każdym obszarze funkcjonowania państwa i społeczeństwa. Przed Głównym Urzędem Miar od początku jego istnienia stało i nadal stoi zadanie wychodzenia naprzeciw tym potrzebom i dbałości o rozwój tej dziedziny

Z precyzją do miliardowych części sekundy

Przeczytaj, jak jest ustalany czas urzędowy w Polsce

Udoskonalenie metody wzorcowania mierników pola EM o pomiar tzw. strefy stabilnego wskazania

Praca przedstawia dotychczasową, jak i nową metodę wzorcowania mierników pola, stosowaną w Głównym Urzędzie Miar. Prezentowane są różnice, w tym wady i zalety każdej z nich. Krótko omawiany jest także rachunek niepewności pomiaru.This paper presents the current and new method for field meters calibration used in the Central Office of Measures. There are shown the differences, including their advantages and disadvantages. Measurement uncertainty calculation is also briefly discussed

In-country interlaboratory comparison in time and frequency domain – generator with microprocessor signal simulator of electronic watch stepper motor

W niniejszym artykule przedstawione zostały zagadnienia dot. organizowanych przez Główny Urząd Miar krajowych porównań międzylaboratryjnych w dziedzinie czasu i częstotliwości, w kontekście zastosowania w najnowszym porównaniu z 2011 r. jako wzorca przenośnego: generatora z symulatorem sygnału z silnika krokowego zegara elektronicznego. Podczas analizy wyników tego porównania zauważono istotny wpływ charakterystyk pracy stosowanych przez laboratoria chronokomparatorów na wyniki porównania, co przełożyło się na poprawę sposobu szacowania niepewności wyniku pomiaru przez laboratoria biorące udział w porównaniu i lepsze rozumienie uzyskiwanych wyników pomiaru.This paper presents the issues concerning interlaboratory comparisons in time and frequency domain organized by the Central Office of Measures [5, 6, 7]. A short description of the purpose of such comparisons is presented in the first section. The second section contains description of the previous comparisons with a HS-1000 stopwatch as a portable standard which, however, was not stable long-term enough and was not resistant to influence of outside temperature (Fig. 1). In Section 3, there is presented a comparison of 2011 with a new model of the portable standard – a generator with a microprocessor signal simulator of the electronic watch stepper motor (Fig. 2 and 3) whose internal control system and motor stepper signal simulator were made in GUM. This standard is characterized by small dependence of the relative frequency deviation on changes of the outside temperature and simulates three detuning signals with a frequency of about 1 Hz. The analysis of the comparison results of 2011 (Section 4) was focused on the causes of a relatively large discrepancy between the results obtained by participants and the actual (correct) values of the simulated detuned signals in some cases. It was found that the characteristics of the work of the control instruments (clock testers) were critical and needed to be adequately taken into account in estimation of the measurement uncertainty. This comparison helped the participants to better understand the work of the clock testers and allowed them to verify and improve procedures of evaluation of the measurement results obtained with use of this type of equipment

Krajowe porównanie międzylaboratoryjne generatora z mikroprocesorowym symulatorem sygnału z silnika krokowego zegara elektronicznego

W artykule przedstawiono zagadnienia dotyczące organizowanych przez GUM krajowych porównań międzylaboratoryjnych w dziedzinie czasu i częstotliwości. Opisano zalety zastosowania jako obiektu porównań generatora z symulatorem sygnału z silnika krokowego zegara elektronicznego i zwrócono uwagę na charakterystykę pracy chronokomparatorów

Phase measurements of voltage signals

W niniejszym referacie przedstawiona została teoria i praktyka pomiaru różnicy faz sygnałów napięciowych za pomocą częstościomierza-czasomierza cyfrowego. Szczególną uwagę zwrócono na czynniki mające bezpośredni wpływ na wartość i niepewność wyniku pomiaru oraz zapro-ponowano sposób zminimalizowania ich wpływu. W efekcie uzyskano zweryfikowane i spójne wyniki pomiaru różnicy faz sygnałów napięciowych wykonanych za pomocą częstościomierza-czasomierza, w pełni wykorzystując dużą precyzję pomiaru czasu.In this paper, we present the theory and practical aspects of phase measurements of voltage signals with usage of universal time and frequency counter. Special attention is turned to the factors which influence directly the final value and uncertainty of measurement's result. We propose a method of reducing their influence. As a result, we obtain verified and consistent results of phase measurements of voltage signals performed with a universal time and frequency counter, using to the full its high precision for time measurements

Porównanie transferu czasu metodą GPS CV i metodą dwukierunkową z zastosowaniem włókien światłowodowych

W niniejszym referacie przedstawiono najnowsze wyniki, prowadzonych w GUM we współpracy z TP i AGH, badań nad precyzyjną transmisją czasu przez włókna światłowodowe w oparciu o uruchomione pomiędzy GUM i TP stałe operacyjne łącze światłowodowe z zaimplementowaną dwukierunkową metodą transferu czasu i pozostawioną, jako metodą zapasową, metodą GPS CV. Wykazano, że dwukierunkowa transmisja sygnałów czasu poprzez światłowód może być zastosowana do zdalnej kalibracji i monitorowania opóźnień wewnętrznych satelitarnych systemów do transferu czasu.In this paper there are presented the newest results of investigations carried out at the Central Office of Measures (GUM - Główny Urząd Miar) in cooperation with the Polish Telecom (TP - Telekomunikacja Polska S.A) and AGH University of Science and Technology (AGH - Akademia Górniczo-Hutnicza) on a precise time transfer using optical fibers [4-5]. Since December 2008 the constant operational optical link with implemented two-way time transfer method has been run between GUM and TP (Fig. 2, Section 3). Due to using GPS CV method (Fig. 1, Section 2) as a backup, there is carried out continuous comparison of measurement results obtained from both two method. It allows constant verification of the accuracy of the GPS CV method which is the basic method for time transfer in the case of the remaining time transfer links between GUM and the other institutions participating in continuous national comparisons of atomic time and frequency standards. The obtained metrological characteristics of the two-way time transfer using optical fibers are much better than in the case of GPS CV method (Figs. 3 and 4, Section 4). There was confirmed the unstability of internal delays in GPS CV time transfer systems [10-11], probably due to different types of GPS antennas and types of internal conditioning. The optical method can be used for remote calibration of GPS CV time transfer systems. Such investigations are also very important in context of planning to create an optical fiber net for atomic clock comparisons [6]