Високосная секунда - Leap second

Скриншот из универсальное глобальное время часы от время.gov во время дополнительной секунды 31 декабря 2016 г. В США дополнительная секунда имела место в 18:59:60. местное время на восточном побережье, в 15:59:60 местное время на западном побережье, а в 13:59:60 местное время в Гавайи.

А второй прыжок одно-второй корректировка, которая иногда применяется к Всемирное координированное время (UTC), чтобы учесть разницу между точным временем (измеренным атомные часы ) и неточные наблюдаемое солнечное время (известный как UT1 и который варьируется в зависимости от неровности и долгосрочные замедление вращения Земли ). Стандарт времени UTC, широко используемый для международного хронометража и в качестве справочного материала для гражданское время в большинстве стран использует точные атомное время и, следовательно, будет опережать наблюдаемое солнечное время, если оно не будет сброшено на UT1 по мере необходимости. Для такой регулировки существует дополнительная секунда.

Поскольку скорость вращения Земли меняется в зависимости от климатических и геологических событий,[1] Високосные секунды по всемирному координированному времени нерегулярны и непредсказуемы. Добавление каждой дополнительной секунды UTC обычно принимается заранее за шесть месяцев. Международная служба вращения Земли и систем отсчета (IERS), чтобы разница между показаниями UTC и UT1 никогда не превышала 0,9 секунды.[2][3]

Эта практика оказалась разрушительной, особенно в двадцать первом веке и особенно в сфере услуг, которые зависят от точных отметка времени или критичный по времени контроль над процессом. Соответствующий международный орган по стандартизации обсуждает, следует ли продолжать эту практику.

История

График, показывающий разницу между UT1 и UTC. Вертикальные сегменты соответствуют дополнительным секундам.

Около 140CE, Птолемей, александрийский астроном, по полу разделил как средние солнечные сутки, так и настоящий солнечный день по крайней мере на шесть знаков после шестидесятеричной запятой, и он использовал простые доли как равноденственного, так и сезонного часа, ни одна из которых не похожа на современную секунду.[4] Мусульманские ученые, в том числе аль-Бируни в 1000 году, подразделял средний солнечный день на 24 равноденственных часа, каждый из которых был разделен по половому признаку, то есть на единицы минуты, секунды, третьего, четвертого и пятого, создавая современную секунду как ​1⁄60 из1⁄60 из1⁄24 = ​1⁄86,400 среднего солнечного дня в процессе.[5] С таким определением вторая была предложена в 1874 году в качестве базовой единицы времени в Система единиц CGS.[6] Вскоре после этого Саймон Ньюкомб и другие обнаружили, что период вращения Земли изменяется нерегулярно,[7] так в 1952 г. Международный астрономический союз (IAU) определил вторую как долю звездный год. В 1955 г., учитывая тропический год Чтобы быть более фундаментальным, чем звездный год, МАС переопределил второй как дробь1⁄31,556,925.975 1900,0 средний тропический год. В 1956 году несколько более точное значение1⁄31,556,925.9747 был принят для определения второго Международный комитет мер и весов, а в 1960 г. Генеральная конференция по мерам и весам, став частью Международная система единиц (SI).[8]

В конце концов, это определение также оказалось неадекватным для точных измерений времени, поэтому в 1967 году секунда СИ была снова переопределена как 9 192 631 770 периодов излучения, испускаемого цезий -133 атома при переходе между двумя сверхтонкими уровнями своего основного состояния.[9] Это значение соответствует 1 части из 10.10 с астрономической (эфемеридой) второй тогда используемой.[10] Это было также близко к1⁄86,400 среднего солнечного дня за период с 1750 по 1892 год.

Однако за последние несколько столетий продолжительность среднего солнечного дня увеличилась примерно на 1,4–1,7 РС в столетие, в зависимости от времени усреднения.[11][12][13] К 1961 году средний солнечный день уже был на одну-две миллисекунды больше, чем 86 400 секунд СИ.[14] Следовательно, стандарты времени, которые изменяют дату ровно через 86400 секунд СИ, такие как Международное атомное время (TAI), будут все более опережать стандарты, привязанные к среднему солнечному дню, такие как Всемирное время (UT1 ).

Когда в 1960 году был введен стандарт всемирного координированного времени, основанный на атомных часах, было сочтено необходимым сохранить согласие со временем дня по Гринвичу, которое до тех пор служило эталоном для служб вещания. С 1960 по 1971 год скорость атомных часов UTC замедлялась из-за БиГ оставаться синхронизированным с UT2, практика, известная как "резиновая секунда".[15] Скорость всемирного координированного времени определялась в начале каждого года и была ниже, чем скорость атомного времени, на -150 частей на 1010 за 1960–1962 гг., на −130 частей на 1010 за 1962–63 гг., на −150 частей на 1010 снова за 1964–65, и на −300 частей на 1010 за 1966–1971 гг.[16] Наряду с изменением скорости требовался случайный шаг 0,1 с (0,05 с до 1963 г.). Эта преимущественно сдвинутая частота UTC транслировалась MSF, WWV, и CHU среди других станций времени. В 1966 году CCIR утвердил «ступенчатое атомное время» (SAT), который корректировал атомное время с более частыми корректировками 0,2 с, чтобы удерживать его в пределах 0,1 с от UT2, потому что у него не было корректировок скорости.[17] SAT транслировал WWVB среди других станций времени.[16]

В 1972 году была введена система дополнительных секунд, так что секунды UTC можно было установить точно равными стандартной секунде СИ, при этом сохраняя время дня UTC и изменения даты UTC, синхронизированные с таковыми из UT1 (стандарт солнечного времени, который заменено GMT).[9] К тому времени часы UTC уже на 10 секунд отставали от TAI, который был синхронизирован с UT1 в 1958 году, но с тех пор отсчитывал истинные секунды SI. После 1972 года оба таймера отсчитывали в секундах SI, поэтому разница между их отображениями в любой момент времени составляет 10 секунд плюс общее количество дополнительных секунд, которые были применены к UTC на тот момент; по состоянию на июнь 2020 г., 27 дополнительных секунд были применены к UTC, поэтому разница составляет 10 + 27 = 37 секунд.

Вставка дополнительных секунд

Объявленные дополнительные секунды на сегодняшний день[18]
Год30 июня31 декабря
1972+1+1
19730+1
19740+1
19750+1
19760+1
19770+1
19780+1
19790+1
198000
1981+10
1982+10
1983+10
198400
1985+10
198600
19870+1
198800
19890+1
19900+1
199100
1992+10
1993+10
1994+10
19950+1
199600
1997+10
19980+1
199900
200000
200100
200200
200300
200400
20050+1
200600
200700
20080+1
200900
201000
201100
2012+10
201300
201400
2015+10
20160+1
201700
201800
201900
202000
Год30 июня31 декабря
Общий1116
27
Текущий TAI - UTC
37

Планирование дополнительных секунд изначально было делегировано Bureau International de l'Heure (BIH), но передано в Международную службу систем вращения Земли и отсчета (IERS) 1 января 1988 г. IERS обычно решает применять дополнительную секунду всякий раз, когда разница между UTC и UT1 приближается к 0,6 с, чтобы сохранить разницу между UTC и UT1 от превышения 0,9 с.

Стандарт UTC позволяет применять дополнительные секунды в конце любого месяца UTC, с первым предпочтением июнь и декабрь, а вторым - март и сентябрь. По состоянию на январь 2017 г., все они были вставлены в конце 30 июня или 31 декабря. IERS публикует объявления каждые шесть месяцев, независимо от того, должны быть дополнительные секунды или нет, в его "Бюллетень C". Такие объявления обычно публикуются задолго до каждой возможной даты дополнительной секунды - обычно в начале января 30 июня и в начале июля 31 декабря.[19][20] Немного сигнал времени трансляции дают голосовые объявления о приближающейся дополнительной секунде.

В период с 1972 по 2020 год дополнительная секунда вводилась в среднем каждые 21 месяц. Однако интервал довольно неравномерен и, по-видимому, увеличивается: в шестилетнем интервале между 1 января и 1 января не было дополнительных секунд. 1999 и 31 декабря, 2004, но за восемь лет с 1972 по 1979 год было девять дополнительных секунд.

В отличие от високосные дни, которые начинаются после 28 февраля 23:59:59 по местному времени,[а] Дополнительные секунды UTC происходят одновременно во всем мире; например, дополнительная секунда 31 декабря 2005 г. в 23:59:60 UTC была 31 декабря 2005 г. 18:59:60 (18:59:60) в Восточное стандартное время США и 1 января 2006 г., 08:59:60 (утра) в Стандартное время Японии.

Процесс

Когда это требуется, положительная дополнительная секунда вставляется между 23:59:59 секунд выбранного UTC. календарная дата и второе 00:00:00 следующей даты. Определение UTC гласит, что предпочтительны последний день декабря и июня, причем последний день марта или сентября является вторым предпочтением, а последний день любого другого месяца - третьим предпочтением.[21] Все дополнительные секунды (по состоянию на 2019 год) запланированы на 30 июня или 31 декабря. Дополнительная секунда отображается на часах UTC как 23:59:60. На часах, которые отображают местное время, привязанное к всемирному координированному времени, дополнительная секунда может быть вставлена ​​в конце какого-либо другого часа (или получаса, или четверти часа), в зависимости от местного часового пояса. Отрицательная дополнительная секунда подавляет 23:59:59 секунды последнего дня выбранного месяца, так что за вторыми 23:59:58 этой даты сразу же следует второе 00:00:00 следующей даты. После введения дополнительных секунд средний солнечный день опережает атомное время только на очень короткие периоды и не вызывает отрицательной дополнительной секунды.

Замедление вращения Земли

Смотрите также: ΔT (хронометраж)
Отклонение продолжительности дня от дня на основе СИ с более короткими днями в результате более быстрого вращения планеты.

Високосные секунды расположены неравномерно, потому что скорость вращения Земли изменяется нерегулярно. Действительно, вращение Земли в долгосрочной перспективе довольно непредсказуемо, что объясняет, почему дополнительные секунды объявляются только за шесть месяцев.

А математическая модель вариаций продолжительности солнечного дня был разработан Ф. Р. Стивенсон и Л. В. Моррисон,[13] на основе записей затмения на период 700До н.э. к 1623 г.CE, телескопические наблюдения затмения на период с 1623 по 1967 год и атомные часы после этого. Модель показывает устойчивое увеличение среднего солнечного дня на 1,70 мс (± 0,05 мс) за столетие, плюс периодический сдвиг амплитудой около 4 мс и период около 1500 г.[13] За последние несколько столетий скорость удлинения среднего солнечного дня составляла около 1,4 мс в столетие, являясь суммой периодической составляющей и общей ставки.[22]

Основная причина замедления вращения Земли - это приливное трение, что само по себе удлиняет день на 2,3 мс / столетие.[13] Другими способствующими факторами являются движение Земли корка относительно его основной, изменения в мантийная конвекция, а также любые другие события или процессы, вызывающие значительное перераспределение массы. Эти процессы меняют момент инерции, влияя на скорость вращения за счет сохранения угловой момент. Некоторые из этих перераспределений увеличивают скорость вращения Земли, сокращают солнечный день и препятствуют приливному трению. Например, отскок ледника сокращает солнечный день на 0,6 мс / столетие, а Землетрясение 2004 года в Индийском океане считается, что сократил его на 2,68 микросекунды.[23] Из рисунка видно, что вращение Земли замедлилось с уменьшающейся скоростью с момента возникновения нынешней системы в 1971 году, и поэтому скорость добавления дополнительных секунд уменьшалась.

Будущее дополнительных секунд

Шкалы времени TAI и UT1 точно определены, первая - с помощью атомных часов (и, таким образом, не зависит от вращения Земли), а вторая - с помощью астрономических наблюдений (которые измеряют фактическое вращение планеты и, следовательно, солнечное время на гринвичском меридиане). UTC (на котором гражданское время обычно базируется) является компромиссом, шагая с атомными секундами, но периодически сбрасываемым на секунду координации, чтобы соответствовать UT1.

Неравномерность и непредсказуемость дополнительных секунд UTC является проблемой для нескольких областей, особенно вычисление (видеть ниже ). С повышением требований к точности систем автоматизации и высокоскоростной торговли возникает ряд проблем, поскольку дополнительная секунда представляет собой скачок в миллион раз больше, чем точность, необходимая для промышленных часов.[нужна цитата ] Следовательно, давняя практика добавления дополнительных секунд пересматривается соответствующим международным органом по стандартизации.

Международные предложения по устранению дополнительных секунд

5 июля 2005 г. глава Центра ориентации Земли IERS направил подписчикам бюллетеней C и D IERS уведомление с просьбой прокомментировать предложение США перед WP7-A 7-й Исследовательской комиссии МСЭ-R об устранении дополнительных секунд из Стандарт вещания UTC до 2008 г. ( МСЭ-R отвечает за определение UTC).[b] Ожидалось, что он будет рассмотрен в ноябре 2005 г., но с тех пор обсуждение было отложено.[25] Согласно предложению, дополнительные секунды будут технически заменены дополнительными часами как попытка удовлетворить юридические требования нескольких стран-членов МСЭ-R, согласно которым гражданское время астрономически привязано к Солнцу.

Против этого предложения был выдвинут ряд возражений. Доктор П. Кеннет Зайдельманн, редактор Пояснительного приложения к Астрономическому альманаху, написал письмо, в котором сетовал на отсутствие последовательной публичной информации о предложении и адекватного обоснования.[26] Стив Аллен из Калифорнийский университет в Санта-Крус процитировал то, что, по его утверждениям, оказало большое влияние на астрономов в Новости науки статья.[27] У него есть обширный интернет-сайт[28] посвящен проблемам и истории дополнительных секунд, включая набор ссылок на предложение и аргументы против него.[29]

На Генеральной ассамблее Международного союза радиологов (URSI) в 2014 г. д-р Деметриос Мацакис Военно-морская обсерватория США Главный научный сотрудник Time Services представил доводы в пользу переопределения и опровержения аргументов, выдвинутых против него.[30] Он подчеркнул практическую неспособность программистов учесть тот факт, что дополнительные секунды заставляют время двигаться в обратном направлении, особенно когда большинство из них даже не знают о существовании дополнительных секунд. Была представлена ​​возможность возникновения дополнительных секунд, представляющих опасность для судоходства, а также наблюдаемое влияние на торговлю.

США сформулировали свою позицию по этому вопросу на основе рекомендаций Национального управления по телекоммуникациям и информации.[31] и Федеральная комиссия по связи (FCC), которая запросила комментарии от широкой общественности.[32] Эта позиция в пользу переопределения.[33][c]

В 2011 году Чунхао Хан из Пекинского глобального информационного центра приложений и исследований сказал, что Китай еще не решил, какой будет его голос в январе 2012 года, но некоторые китайские ученые считают важным поддерживать связь между гражданским и астрономическим временем в соответствии с китайской традицией. Голосование 2012 года в конечном итоге было отложено.[35] На организованном МСЭ / BIPM семинаре по дополнительной секунде д-р Хан выразил свое личное мнение в пользу отмены дополнительной секунды:[36] и аналогичная поддержка переопределения была снова выражена д-ром Ханом вместе с другими китайскими учеными-хронометристами на Генеральной ассамблее URSI в 2014 году.

На специальной сессии Азиатско-Тихоокеанского собрания электросвязи 10 февраля 2015 г. Чунхао Хан указал, что Китай теперь поддерживает устранение дополнительных дополнительных секунд, как и все другие национальные представители (из Австралии, Японии и Республики Корея). ). На этой встрече Брюс Уоррингтон (NMI, Австралия) и Цукаса Ивама (NICT, Япония) выразили особую озабоченность финансовыми рынками из-за дополнительной секунды, возникающей в середине рабочего дня в их части мира.[d] После собрания ПСК15-2 в марте / апреле 2015 года в проекте представлены четыре метода, которые ВКР-15 может использовать для выполнения Резолюции 653 ВКР-12.[39]

Аргументы против этого предложения включают неизвестную стоимость такого крупного изменения и тот факт, что всемирное время больше не будет соответствовать среднему солнечному времени. Также ответили, что уже доступны две шкалы времени, которые не следуют за дополнительными секундами, Международное атомное время (TAI) и спутниковая система навигации (GPS) время. Компьютеры, например, могут использовать их и конвертировать в UTC или местное гражданское время по мере необходимости для вывода. Недорогие приемники времени GPS легко доступны, а спутниковые трансляции включают необходимую информацию для преобразования Время GPS в UTC. Также легко преобразовать время GPS в TAI, так как TAI всегда опережает время GPS ровно на 19 секунд. Примеры систем, основанных на времени GPS, включают CDMA цифровые сотовые системы ИС-95 и CDMA2000. Как правило, компьютерные системы используют UTC и синхронизируют свои часы с помощью Сетевой протокол времени (NTP). Системы, которые не могут терпеть сбоев, вызванных дополнительными секундами, могут основывать свое время на TAI и использовать Протокол точного времени. Однако МБМВ указал, что такое увеличение сроков приводит к путанице.[40]

На 47-м заседании Комитета по интерфейсу услуг гражданской глобальной системы позиционирования в г. Форт-Уэрт, Техас в сентябре 2007 года было объявлено, что голосование будет отправлено по почте при остановке дополнительных секунд. План голосования был таким:[41]

  • Апрель 2008 г .: ITU Рабочая группа 7A представит проектной рекомендации 7-й Исследовательской комиссии МСЭ по остановке дополнительных секунд.
  • В течение 2008 г. 7-я Исследовательская комиссия проведет голосование по почте между государствами-членами.
  • Октябрь 2011 г .: МСЭ-R опубликовал статусный документ, Статус исследования всемирного координированного времени (UTC) в МСЭ-Rв рамках подготовки к встрече в Женеве в январе 2012 года; В документе сообщается, что на сегодняшний день в ответ на интернет-опросы агентства ООН 2010 и 2011 годов, в которых запрашивалась информация по данной теме, было получено 16 ответов от 192 государств-членов, из которых «13 высказались за изменения, а 3 - против».[42]
  • Январь 2012 г .: ITU принимает решение.

В январе 2012 года, вместо того, чтобы решать, да или нет согласно этому плану, МСЭ решил отложить принятие решения о дополнительных секундах до Всемирная конференция радиосвязи в ноябре 2015 года. На этой конференции было снова решено продолжить использование дополнительных секунд до дальнейшего изучения и рассмотрения на следующей конференции в 2023 году.[43]

В октябре 2014 года д-р Влодзимеж Левандовски, председатель подкомитета по времени Комитета по обслуживанию гражданского интерфейса GPS и член Совета навигационной программы ЕКА, представил одобренную CGSIC резолюцию в МСЭ, которая поддержала переопределение и описала дополнительные секунды как «опасность для судоходства».[44]

На некоторые возражения против предложенного изменения ответили его противники. Например, доктор Фелиситас Ариас, который в качестве директора Международное бюро мер и весов Департамент времени, частоты и гравиметрии (BIPM) отвечает за создание всемирного координированного времени. В пресс-релизе отмечается, что дрейф примерно на одну минуту каждые 60–90 лет можно сравнить с 16-минутным годовым отклонением истинного солнечного времени. и среднее солнечное время, смещение на один час за счет использования дневного времени и смещение на несколько часов в некоторых географически очень больших часовых поясах.[45]

Проблемы, возникающие при добавлении (или удалении) дополнительных секунд

Расчет разницы во времени и последовательности событий

Чтобы вычислить время в секундах, прошедшее между двумя заданными датами в формате UTC, необходимо обратиться к таблице дополнительных секунд, которая должна обновляться всякий раз, когда объявляется новая дополнительная секунда. Поскольку дополнительные секунды известны только за 6 месяцев, временные интервалы для дат в формате UTC, находящихся дальше в будущем, вычислить нельзя.

Сообщение об отсутствии дополнительных секунд

Несмотря на то что BIPM объявляет дополнительную секунду на 6 месяцев вперед, большинство систем распределения времени (SNTP, ИРИГ-Б, PTP ) объявлять дополнительные секунды не позднее, чем за 12 часов,[нужна цитата ] иногда только в последнюю минуту, а иногда и вовсе (DNP 03).[нужна цитата ] Часы, которые не синхронизируются регулярно, могут пропустить секунду координации, но все же могут заявить, что они идеально синхронизированы.[требуется разъяснение ]

Различия в реализации

Не все часы реализуют дополнительные секунды одинаково. Високосные секунды в Время Unix обычно реализуются путем повторения 23:59:59 или добавления 23:59:60. Сетевой протокол времени (SNTP) замораживает время в течение секунды координации,[нужна цитата ] некоторое время серверы объявляют "состояние тревоги".[нужна цитата ] Другие схемы размазывают время в районе секунды координации.[46][47]

Двоичное представление дополнительной секунды

Хотя текстовое представление дополнительных секунд определяется BIPM как «23:59:60», большинство компьютерных операционных систем и большинство систем распределения времени получают этот понятный для человека текст из двоичного счетчика, указывающего количество секунд, прошедших с момента произвольного эпоха; например, поскольку 1970-01-01 00:00:00 на машинах Unix или с тех пор 1900-01-01 00:00:00 в NTP. Этот счетчик не имеет индикатора того, что добавлена ​​дополнительная секунда, поэтому две последовательные секунды будут иметь одинаковое значение счетчика. Некоторые операционные системы компьютеров, в частности Linux, присваивают дополнительной секунде значение счетчика предыдущей, 23:59:59 секунды (59-59-0 последовательность), в то время как другие компьютеры (и распределение времени IRIG-B) присваивают дополнительной секунде значение счетчика следующей, 00:00:00 секунды (59-0-0 последовательность).[нужна цитата ] Поскольку не существует стандарта, регулирующего эту последовательность, временная метка значений, выбранных в одно и то же время, может отличаться на одну секунду. Это может объяснить недостатки критичных ко времени систем, которые полагаются на значения с отметками времени.[нужна цитата ]

Текстовое представление дополнительной секунды

Текстовое представление не всегда приемлемо. При вводе «2016-12-31 23:59:60» в конвертере POSIX произойдет сбой, и XML отклонит такую ​​запись как «недопустимое время». Это может вызвать состояние исключения в прикладных программах.

Другие сообщения о проблемах программного обеспечения, связанных с дополнительной секундой

Ряд организаций сообщили о проблемах, вызванных некорректным программным обеспечением, после скачка 30 июня 2012 года. Среди сайтов, сообщивших о проблемах, были Reddit (Apache Cassandra ), Mozilla (Hadoop ),[48] Qantas,[49] и различные сайты под управлением Linux.[50]

В более старых версиях GPS-приемников Motorola Oncore VP, UT, GT и M12 была ошибка программного обеспечения, из-за которой одна временная метка была отключена на день, если на 256 недель не была запланирована дополнительная секунда. 28 ноября 2003 года это произошло. В полночь приемники с этой прошивкой сообщили о 29 ноября 2003 г. за одну секунду, а затем вернулись к 28 ноября 2003 г.[51][52]

У старых GPS-приемников Trimble была программная ошибка, из-за которой секунда координации добавлялась сразу после Созвездие GPS начал транслировать время вставки следующей секунды координации (за несколько месяцев до фактической секунды координации), вместо того, чтобы ждать наступления следующей секунды координации. Это оставляло время приемника отключенным на секунду.[53][54]

Более старые приемники GPS Datum Tymeserve 2100 и приемники Symmetricom Tymeserve 2100 также имеют недостаток, аналогичный недостатку более старых приемников GPS Trimble, с задержкой времени на одну секунду. Предварительное объявление дополнительной секунды применяется, как только сообщение получено, вместо ожидания правильной даты. Обходной путь был описан и протестирован, но если система GPS ретранслирует объявление или устройство отключится, проблема возникнет снова.[55]

21 января 2015 года несколько моделей GPS-приемников реализовали дополнительную секунду, как только объявление было передано GPS, вместо того, чтобы ждать до даты внедрения 30 июня.[56]

Протокол NTP определяет флаг, информирующий получателя о неизбежности дополнительной секунды. Однако некоторые серверы NTP не смогли правильно установить свой флаг секунды координации.[57][58][59][60] Некоторые серверы NTP ответили неправильным временем в течение суток после вставки дополнительной секунды.[61]

Четыре различных бренда продаваемых на рынке навигационных приемников, которые используют данные от GPS или Галилео вместе с китайцами BeiDou Было обнаружено, что спутники и даже некоторые приемники, использующие только спутники BeiDou, на день раньше реализуют дополнительные секунды.[62] Это связано с тем, что BeiDou нумерует дни недели от 0 до 6, а GPS и Galileo нумеруют их от 1 до 7.

Эффект дополнительных секунд для коммерческого сектора был описан как «кошмар».[63] Поскольку финансовые рынки уязвимы как перед техническими, так и с юридическими проблемами дополнительной секунды, Межконтинентальный обмен, головной орган в 7 клиринговых палат и 11 фондовых бирж, включая Нью-Йоркская фондовая биржа, прекратил работу на 61 минуту во время дополнительной секунды на 30 июня 2015 г.[64]

Несмотря на широкую огласку, которую получила дополнительная секунда в 2015 году, небольшое количество сетевых сбоев произошло из-за программных ошибок некоторых маршрутизаторов, связанных с дополнительной секундой.[65] Кроме того, прерывания продолжительностью около 40 минут происходили с Twitter, Instagram, Pinterest, Netflix, Amazon, и Apple серия потоковой музыки Удары 1.[66]

Несколько более старых версий Cisco Systems Операционная система серии NEXUS 5000 NX-OS (версии 5.0, 5.1, 5.2) подвержены ошибкам, связанным с секундами координации.[67]

Ошибки программного обеспечения, связанные с дополнительными секундами, повлияли на систему бронирования авиакомпаний Altea, используемую Qantas и Virgin Australia.[68]

Cloudflare была затронута программная ошибка секунды координации. Его DNS реализация резольвера неправильно вычислила отрицательное число при вычитании двух временных меток, полученных из Язык программирования Go с time.Now () функция, которая затем использовала только часы реального времени источник.[69] Этого можно было избежать, используя источник монотонных часов, который с тех пор был добавлен в Go 1.9.[70]

Высказывались неуместные опасения, что на сельскохозяйственное оборудование, использующее GPS во время уборки урожая 31 декабря 2016 года, дополнительная секунда 2016 года повлияет.[71] GPS-навигация использует Время GPS, на который не влияет дополнительная секунда.[72]

Обходные пути для проблем с дополнительной секундой

Наиболее очевидный обходной путь - использовать шкалу TAI для всех рабочих целей и преобразовать ее в формат UTC для удобочитаемого текста. UTC всегда можно получить из TAI с подходящей таблицей дополнительных секунд; обратное неуверенно. В Общество инженеров кино и телевидения (SMPTE) орган по стандартам видео / аудио индустрии выбрал TAI для получения меток времени медиа.[73] IEC / IEEE 60802 (Сети, чувствительные ко времени) определяет TAI для всех операций. Автоматизация сети планирует перейти на TAI для глобального распределения событий в электрических сетях. Ячеистая сеть Bluetooth также TAI.[74]

Вместо того, чтобы добавлять дополнительную секунду в конце дня, Google серверы реализуют «мазок високосного», слегка увеличивая секунды в течение 24-часового периода с центром в дополнительной секунде.[47] Amazon последовала аналогичной, но немного иной схеме для введения дополнительной секунды 30 июня 2015 г.[75] что приводит к еще одному случаю увеличения масштабов времени. Позже они выпустили службу NTP для экземпляров EC2, которая выполняет сглаживание скачков.[76] UTC-SLS был предложен как версия UTC с линейным размытием скачка, но он так и не стал стандартом.[77]

Было предложено, чтобы медиаклиенты, использующие Транспортный протокол в реальном времени запретить создание или использование временных меток NTP в течение секунды координации и секунды, предшествующей ей.[78]

NIST установил специальный сервер времени NTP для доставки UT1 вместо UTC.[79] Такой сервер был бы особенно полезен в случае, если разрешение ITU проходит, а дополнительные секунды больше не вставляются.[80] Те астрономические обсерватории и другие пользователи, которым требуется UT1, могут работать с UT1 - хотя во многих случаях эти пользователи уже загружают UT1-UTC из IERS и вносят поправки в программное обеспечение.[81]

Смотрите также

  • Дрейф часов, явление, при котором часы отстают или отстают от времени по сравнению с другими часами.
  • DUT1, который описывает разницу между всемирным координированным временем (UTC) и всемирным временем (UT1)
  • Шкала динамического времени
  • Високосный год, год, содержащий один дополнительный день или месяц

Примечания

  1. ^ Только Григорианский календарь Високосные дни начинаются после 28 февраля. Високосные дни в других календарях начинаются в разное местное время их собственных лет (Эфиопский календарь, Иранские календари, Индийский национальный календарь, так далее.).
  2. ^ Журнал "Уолл Стрит отметил, что это предложение рассматривалось официальным лицом США в то время как «личное дело МСЭ».[24]
  3. ^ FCC опубликовала полученные комментарии, которые можно найти с помощью их поисковой системы для перехода с 04–286 и ограничения «периода получения» периодами с 27 января по 18 февраля 2014 года включительно.[34]
  4. ^ Помимо публикации видео специальной сессии,[37] Управление по связи и средствам массовой информации Австралии имеет стенограмму этой сессии и веб-страницу с проектом содержания отчета Подготовительного собрания к конференции и решениями по пункту 1.14 повестки дня ВКР-15 МСЭ-R.[38]

Рекомендации

  1. ^ "Научный фон IERS". Франкфурт-на-Майне: IERS. 2013. В архиве с оригинала 29 августа 2016 г.. Получено 6 августа, 2016.
  2. ^ Гамбис, Дэни (5 января 2015 г.). «Бюллетень С 49». Париж: IERS. В архиве с оригинала 30 мая 2015 г.. Получено 5 января, 2015.
  3. ^ Джеймс Винсент (7 января 2015 г.). «2015 год получает дополнительную секунду, и это небольшая проблема для Интернета». Грани. В архиве с оригинала 17 марта 2017 года.
  4. ^ Птолемей; Дж. Дж. Тумер (1998). Алемагест Птолемея. Тумер, Дж. Дж. Принстон, Нью-Джерси: Princeton University Press. С. 6–7, 23, 211–216. ISBN  978-0-691-00260-6.
  5. ^ аль-Бируни (1879). Хронология древних народов: английская версия арабского текста Athâr-ul-Bakya of Albîrnî, или «Остатки прошлого».. Сахау, К. Эдвард. Фонд восточных переводов Великобритании и Ирландии. С. 141–149, 158, 408, 410. В архиве с оригинала 14 ноября 2017 года. Используется для средних новолуний, как в Еврейский календарь циклов и в эквивалентных астрономических циклах.
  6. ^ Эверетт, Дж. Д. (1875). Иллюстрации системы единиц сантиметр-грамм-секунда (C.G.S.). Тейлор и Фрэнсис. п.83.
  7. ^ Пирс, Дж. А. (1928). «Изменчивость вращения Земли». Журнал Королевского астрономического общества Канады. 22: 145–147. Bibcode:1928JRASC..22..145P.
  8. ^ Зайдельманн, П. Кеннет, изд. (1992). Пояснительное приложение к астрономическому альманаху. Милл-Вэлли, Калифорния: Научные книги университета. С. 79–80. ISBN  0-935702-68-7. В архиве с оригинала 14 ноября 2017 года.
  9. ^ а б "Високосные секунды". Отдел службы времени, Военно-морская обсерватория США. В архиве из оригинала 7 февраля 2012 г.. Получено 27 декабря, 2008.
  10. ^ Wm Markowitz (1988) «Сравнение ET (солнечная), ET (лунная), UT и TDT», в (ред.) AK Babcock & GA Wilkins, «Вращение Земли и системы отсчета для геодезии и геофизики», Симпозиум МАС # 128 ( 1988), стр. 413–418.
  11. ^ Д. Д. Маккарти и А. К. Бэбкок (1986), «Продолжительность дня с 1658 г.», Phys. Earth Planet Inter., № 44, стр. 281–292.
  12. ^ Р. А. Нельсон, Д. Д. Маккарти, С. Малис, Дж. Левин, Б. Гино, Х. Ф. Флигель, Р. Л. Бирд и Т. Р. Бартоломью, (2001) "Вторая секунда: ее история и возможное будущее" (2001), Metrologia 38, стр. 509– 529
  13. ^ а б c d Stephenson, F.R .; Моррисон, Л. (1995). «Долговременные колебания вращения Земли: с 700 г. до н.э. до 1990 г. н.э.». Философские труды Лондонского королевского общества A. 351 (1695): 165–202. Bibcode:1995RSPTA.351..165S. Дои:10.1098 / рста.1995.0028.
  14. ^ Маккарти, Д. Д.; Hackman, C; Нельсон, Р.А. (2008). «Физическая основа дополнительной секунды». Астрономический журнал. 136 (5): 1906–1908. Bibcode:2008AJ .... 136.1906M. Дои:10.1088/0004-6256/136/5/1906.
  15. ^ Джесперсен, Джеймс; Фитц-Рэндольф, Джейн (1999). От солнечных часов к атомным часам: понимание времени и частоты (PDF). Национальный институт стандартов и технологий. п. 109.
  16. ^ а б Блэр, Байрон Э., изд. (Май 1974 г.), Монография NBS 140: Время и частота: теория и основы (PDF), п. 8
  17. ^ Маккарти, Деннис Д .; Зайдельманн, П. Кеннет. Время: от вращения Земли к атомной физике (второе изд.). Для временного ограниченного использования CCIR в 1966 году одобрил «Ступенчатое атомное время», в котором использовалась атомная секунда с частыми корректировками на 200 мс, чтобы быть в пределах 0,1 с от UT2.
  18. ^ «Список дополнительных секунд IETF». Получено 29 июня, 2020.
  19. ^ Гамбис, Дэниел (4 июля 2008 г.). «Бюллетень С 36». Париж: IERS EOP ПК, Observatoire de Paris. В архиве из оригинала 6 октября 2009 г.. Получено 18 апреля, 2010.
  20. ^ Андреа Томпсон (8 декабря 2008 г.). «2008 будет длиться всего на секунду». Живая наука. В архиве с оригинала 12 декабря 2008 г.. Получено 29 декабря, 2008.
  21. ^ «Рекомендация Международного союза электросвязи для сектора радиосвязи TF.460-6: излучение стандартных частот и сигналов времени». В архиве с оригинала 17 октября 2016 г.. Получено 9 февраля, 2017.
  22. ^ Стив Аллен (8 июня 2011 г.). «Экстраполяция разницы (TI - UT1)». ucolick.org. В архиве из оригинала 4 марта 2016 г.. Получено 29 февраля, 2016.
  23. ^ Кук-Андерсон, Гретхен; Бисли, Долорес (10 января 2005 г.). «НАСА подробно описывает последствия землетрясения на Земле». Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (пресс-релиз). В архиве с оригинала от 27 января 2011 г.
  24. ^ «Почему США хотят разорвать связь между временем и солнцем». Журнал "Уолл Стрит. В архиве с оригинала 7 ноября 2017 г.. Получено 31 октября, 2017.
  25. ^ "Переговоры о дополнительной секунде откладываются". Новости BBC. В архиве с оригинала 7 ноября 2017 г.. Получено 31 октября, 2017.
  26. ^ Кеннет Зайдельманн. "Переопределение или изменение UTC". Архивировано из оригинал 10 января 2006 г.
  27. ^ Коуэн, Рон. (22 апреля 2006 г.). «Прыгать или не прыгать: ученые обсуждают актуальный вопрос». Новости науки. В архиве из оригинала 2 мая 2006 г.. Получено 19 мая, 2006.
  28. ^ Стив Аллен. "UTC может быть изменено без дополнительных секунд". В архиве с оригинала 3 июня 2017 г.. Получено 31 октября, 2017.
  29. ^ "nc1985wp7a Предлагаемый вклад США в МСЭ-R WP 7A". В архиве с оригинала 1 января 2017 г.. Получено 31 октября, 2017.
  30. ^ Деметриос Мацакис (18 августа 2014 г.). «Комментарии к дебатам по поводу предложения о пересмотре UTC» (PDF). В архиве (PDF) из оригинала 8 февраля 2017 г.. Получено 31 октября, 2017.
  31. ^ "Предложения США". Национальное управление по телекоммуникациям и информации. В архиве с оригинала от 29 июля 2014 г.
  32. ^ «FCC хочет прокомментировать рекомендации, утвержденные Консультативным комитетом Всемирной конференции радиосвязи 2015 года» (PDF). Федеральная комиссия связи. 28 января 2014 г. В архиве (PDF) с оригинала от 29 июля 2014 г.
  33. ^ «Предварительные мнения и предложения по пунктам повестки дня ВКР-15» (PPT). Организация американских государств. В архиве с оригинала от 29 июля 2014 г.
  34. ^ "Результаты поиска файлов". fcc.gov. В архиве с оригинала от 1 июля 2015 г.
  35. ^ Мерали, Зея. (8 ноября 2011 г.). «Время уходит на високосную секунду». В архиве 16 мая 2017 г. Wayback Machine Новости природы.
  36. ^ Хан, Чунхао (19 сентября 2013 г.). «Концепция, определение и реализация шкалы времени в GNSS» (PDF). В архиве (PDF) из оригинала от 5 сентября 2014 г.
  37. ^ Информационная сессия по пункту 1.14 повестки дня ВКР-15 - Всемирное координированное время (UTC). YouTube. 15 апреля 2015 года. В архиве с оригинала 18 ноября 2015 г.
  38. ^ «Пункт 1.14 повестки дня ВКР-15: Всемирное координированное время (UTC)». acma.gov.au. Архивировано из оригинал 8 сентября 2015 г.
  39. ^ «РЕЗОЛЮЦИЯ 653 (ВКР-12)« Будущее всемирной шкалы скоординированного времени » (PDF). Международный союз электросвязи. В архиве (PDF) из оригинала 2 июля 2015 г.
  40. ^ Документ стратегии CCTF (PDF), Международное бюро мер и весов, 29 июля 2013 г., стр. 19–24, в архиве (PDF) из оригинала 28 июля 2014 г.
  41. ^ «47-е заседание CGSIC - Подкомитет по срокам» (PDF). 25 сентября 2007 г. с. 9. Архивировано из оригинал (PDF) 14 июня 2011 г.. Получено 18 ноября, 2007.
  42. ^ «WP7D - Статус исследования всемирного координированного времени (UTC) в МСЭ-R» (Word 2007). Международный союз электросвязи - Сектор радиосвязи (ITU-R): Pg.2 (Pgs.2). 4 октября 2011 г. В архиве из оригинала 23 марта 2014 г.. Получено 24 октября, 2011. На сегодняшний день БР получило ответы от 16 различных государств-членов на последний опрос (из общего числа 192 государств-членов, 55 из которых участвуют в формировании UTC) - 13 высказались за изменение, 3 - против.
  43. ^ «Универсальное скоординированное время (UTC) для сохранения дополнительной секунды'". Международный союз электросвязи. 19 ноября 2015 года. В архиве с оригинала 29 января 2016 г.. Получено 12 января, 2016.
  44. ^ «Заключение CGSIC о пересмотре определения UTC в настоящее время рассматривается Международным союзом электросвязи (ITU)». В архиве с оригинала от 23 октября 2014 г.
  45. ^ «Предлагаемое новое определение всемирного координированного времени, UTC» (PDF) (Пресс-релиз). BIPM. 13 октября 2011 г. В архиве (PDF) с оригинала 18 января 2015 г.
  46. ^ Кевин Гросс (март 2014 г.), RTP и дополнительные секунды, RFC  7164
  47. ^ а б "Прыжок мазок". Google Inc. Получено 13 февраля, 2020.
  48. ^ "'Високосная секунда: "Ошибка сеет хаос в сети". Проводной. 1 июля 2012 г. В архиве с оригинала 28 марта 2014 г.
  49. ^ «Високосная секунда разбивает Qantas и оставляет пассажиров в затруднительном положении». News Limited. 1 июля 2012 г. В архиве из оригинала от 1 июля 2012 г.
  50. ^ «Кто-нибудь еще сталкивался с высокими показателями сбоев сервера Linux в течение дополнительных дней?». Serverfault.com. В архиве из оригинала от 9 июля 2012 г.
  51. ^ «Ошибка 256-недельной дополнительной секунды». 2 июля 2013 г. В архиве из оригинала от 4 марта 2016 г.
  52. ^ "Ресиверы Motorola Oncore и ошибка секунды координации". 2 июля 2013 г. В архиве с оригинала 18 января 2013 г.
  53. ^ "Проблема дополнительной секунды со старыми приемниками GPS". 19 ноября 2014 г. В архиве с оригинала от 29 ноября 2014 г.
  54. ^ «Как дополнительные секунды могут мешать работе приемников GNSS». 13 мая 2015 года. В архиве из оригинала от 6 марта 2016 г.
  55. ^ «Symmetricom TymServe 2100-GPS в настоящее время не работает со смещением GPS». тайм-орех (Список рассылки). В архиве из оригинала 17 февраля 2015 года.
  56. ^ «Реализация дополнительной секунды смущает некоторых получателей». Мир GPS. 2 февраля 2015 года. В архиве из оригинала от 5 мая 2015 г.
  57. ^ Мэлоун, Дэвид. «Скачок NTP». В архиве из оригинала 22 июля 2014 г.. Получено 1 декабря, 2019.
  58. ^ Мэлоун, Дэвид (2016). «Поведение серверов NTP в прыжке через секунду» (PDF). Протокол семинара по мониторингу и анализу трафика. В архиве (PDF) с оригинала 23 октября 2016 г.. Получено 23 октября, 2016.
  59. ^ Цао, Йи, Вейтч, Дэррил, «Сетевое время, выдержка високосной секунды 2016». IEEE Infocom 2016, Гонолулу, США, 15–19 апреля 2018 г.
  60. ^ Вейч, Дэррил, Виджаялаян, Кантайя, «Сетевое время и дополнительная секунда в 2015 году». Proc. of PAM 2016, Ираклион, Крит, Греция, 31 марта - 1 апреля 2016 г.
  61. ^ «События NTP». satsignal.eu. В архиве из оригинала 18 июля 2014 г.
  62. ^ «Нумерация BeiDou представляет собой проблему увеличения секунды». Мир GPS. 3 марта 2015 г. В архиве из оригинала от 6 марта 2015 г.
  63. ^ Селлвуд, Дик. "Всего лишь секунда". www.eejournal.com. Электронный инженерный журнал. В архиве из оригинала 28 сентября 2015 г.. Получено 27 сентября, 2015.
  64. ^ «Обзор рынка ICE - влияние високосной секунды». Межконтинентальный обмен. Архивировано из оригинал 5 мая 2015 года.
  65. ^ Шульман, Иден. «Бета Бостон». Бостон Глобус. В архиве из оригинала 29 сентября 2015 г.. Получено 27 сентября, 2015.
  66. ^ Сара Кнаптон (1 июля 2015 г.). «Високосная секунда путает Twitter и Android». Дейли Телеграф. В архиве из оригинала от 6 октября 2015 г.
  67. ^ «Ошибка Cisco: CSCub38654 - N5K: может произойти зависание / блокировка коммутатора из-за обновления дополнительной секунды». Cisco. 24 июля 2015 года. В архиве из оригинала от 8 марта 2016 г.
  68. ^ 11:33, 8 августа 2016 г. в; tweet_btn (), Гэвин Кларк. «Отключение электричества приводит к сбою всемирной системы обновления информации о рейсах Delta». В архиве из оригинала 4 января 2017 г.. Получено 3 января, 2017.CS1 maint: числовые имена: список авторов (связь)
  69. ^ «Как и почему дополнительная секунда повлияла на Cloudflare DNS». Cloudflare. 1 января 2017 г. В архиве с оригинала от 2 января 2017 г.
  70. ^ "# 12914 runtime: time: выставить источник монотонных часов". GitHub. В архиве с оригинала 20 марта 2017 г.. Получено 5 января, 2017.
  71. ^ «Есть секунда - мировому времени она нужна». ABC Сельский. 30 декабря 2016 г. В архиве с оригинала 2 января 2017 г.. Получено 3 января, 2017.
  72. ^ Как быстро движется земля? Ретт Херман, профессор физики в Рэдфордском университете в Вирджинии, дает следующий ответ., Scientific American, 26 октября 1998 г.
  73. ^ Пол Бриско (14 мая 2013 г.). «Сетевая синхронизация и синхронизация» (PDF).
  74. ^ «Спецификация Mesh-модели Bluetooth®» (Скачать PDF). Веб-сайт технологии Bluetooth. 13 июля 2017 г.. Получено 14 декабря, 2019. См. Разделы 5.1.1 и A.1.
  75. ^ Джефф Барр (18 мая 2015 г.). «Look Before You Leap - The Coming Leap Second and AWS (Обновлено)». Веб-сервисы Amazon. В архиве с оригинала от 19 мая 2015 г.
  76. ^ Рэндалл Хант (29 ноября 2017 г.). «Учет времени с помощью службы Amazon Time Sync». Веб-сервисы Amazon. Получено 8 марта, 2018.
  77. ^ Кун, Маркус (2005). «UTC со сглаженными секундами прыжка (UTC-SLS)». www.cl.cam.ac.uk.
  78. ^ Кевин Гросс (21 июня 2012 г.). «RTP и високосные секунды». Инженерная группа Интернета. В архиве с оригинала 16 декабря 2012 г.. Получено 2 июля, 2012.
  79. ^ «UT1 NTP Time Dissemination». Получено 31 августа, 2019.
  80. ^ Уоллес, Патрик (2003). Проблема UTC и ее решение (PDF). Материалы коллоквиума по шкале времени UTC. Турин. В архиве (PDF) с оригинала 18 января 2015 г.
  81. ^ Лузум, Брайан (2013). «Роль IERS в високосной секунде» (PDF). В архиве (PDF) из оригинала 15 июля 2014 г.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка