■標準電波局　ＷＷＶとＷＷＶＨ■

おぎのかずとし

沿革
　ご存じの通り、アメリカには標準電波として短波を使ったコロラド州のFt.CollinsにあるＷＷＶとハワイ州KauaiにあるＷＷＶＨ、そして長波を使ったＷＷＶＢがある。ＷＷＶＢの場所はＷＷＶと同じである。これらは、現在、ＮＩＳＴ(National Institute of Standard and Technology)が管轄している。

　ＷＷＶが運用を始めたのは1923年３月のことで、場所はワシントンであった。その後、1933年４月にメリーランド州Beltsvilleに移り、送信機も20kWになる。現在の地、Ft.Collinsに移ったのは1966年12月のことである。この局の沿革を見ていると、長波局のＷＷＶＢ(60kHz)が1956年から、実験局ＷＷＶＬ(20kHz)が1960年からコロラド州Sunsetで運用を開始し、その後、1963年に現在の地Ft.Collinsに移っている。ＷＷＶがこれらに合流したという形になっているのは興味深い。ついでに触れておくと、この実験局ＷＷＶＬは1972年に廃止されている。また1977年にはＷＷＶの20MHzと25MHz、そしてＷＷＶＨの20MHzが、中止となったが、ＷＷＶの20MHzは翌年に復活している。

　ＷＷＶＨは1948年11月に運用を始めた。場所はマウイ島である。現在のKauaiに移ったのは1971年のことである。

ＵＴＣ（協定世界時）とは
　さて、ＷＷＶ、ＷＷＶＨが時刻アナウンスに使用していたＧＭＴ(Greenwich Mean Time)がＵＴＣ(Coordinated Universal Time)に変わったのは1974年のこと。実はこのＵＴＣが作られたのは1972年のことで、パリにある国際度量衡研究所が管轄している。

　話のついでにこのＵＴＣ（協定世界時）について触れておこう。現在の時間は、セシウム原子の放射する電磁波の周期が基準になっていて、セシウム原子時計を使って標準を作っている。原子時計から得られる時間は「国際原子時」というが、実際の太陽や地球の自転による生活時間とはズレがある。そのため「国際原子時」から整数秒ずらした「協定世界時」というものがある。「協定世界時」は地球の自転の観測結果と0.9秒以内で一致するように調整されており、1997年７月現在で「協定世界時」は「国際原子時」から31秒遅れている。これらの時間はパリの国際度量衡研究所にあるものが基準になっているわけではない。世界各国にある約230の研究機関で運用されている原子時計の平均値を基準にしているのである。その正確さは２×１０−１４乗くらいである。これは１千万分の１のさらに１千万分の１である（小さすぎてイメージがわかない！！）。

運用状況
　ＷＷＶは、2.5MHz(2.5kW)、5MHz(10kW)、10MHz(10kW)、15MHz(10kW)、20MHz(2.5kW)で運用しており、毎分52.5秒に男性による時刻アナウンスが入る。ＷＷＶＨは、2.5MHz(5kW)、5MHz(10kW)、10MHz(10kW)、15MHz(10kW)で運用しており、毎分45秒に女性による時刻アナウンスが入る。１時間のタイムスケジュールは、下図を参照されたい。

　ＷＷＶとＷＷＶＨが送信する周波数と時刻の標準は、コロラド州のBoulderにあるＮＩＳＴの原子時計によるもので、周波数の精度は１×１０−１１乗、１日あたりの時間の精度は１×１０−１２乗である。

アンテナ
　ＷＷＶが使用しているアンテナとＷＷＶＨの2.5MHzのアンテナは、全方位半波長ダイポールであり、ＷＷＶＨの他のアンテナは垂直位相半波長ダイポールアレイである。このアンテナはハート型のパターンを持ち、最大利得点は西に向いている。両局の変調はＤＳＢ（両側波帯）変調器を使っていて、一様なトーンは50%、ＢＣＤタイムコードは25%、タイムパルスは100%、音声アナウンスは75%である。

タイムパルス
　タイムパルスについて見てみよう。毎時の最初のパルスは1500Hzの周波数で800mSである。また、毎分の最初のパルスは、ＷＷＶでは1000Hz、800mS、ＷＷＶＨは1200Hz、800mSである。その他の秒パルスは、短い破裂音である（ＷＷＶは1000Hz、5mS、ＷＷＶＨは1200Hz、5mS）。それぞれの秒パルスは、前に10mS、後ろに25mSの無音部分を持つ。

　ＷＷＶでは、43〜46分と47〜52分に無音期間がある。ＷＷＶＨでは、８〜11分と14〜20分に無音期間がある。ＷＷＶの29分と59分、ＷＷＶＨの０分と30分も無音である。

　両局は連続的に100HzのサブキャリアにＢＣＤ(Binary Coded Decimal)タイムコードをのせている。タイムコードは、１秒に１パルスの直列形式で、ＵＴＣ情報を提供している。

　ＷＷＶとＷＷＶＨの音声信号は、電話でも聞くことができる。
　　ＷＷＶ　 (303)499-7111
    ＷＷＶＨ (808)335-4363

衛星時間サービス
　ＮＩＳＴは1974年からＧＯＥＳ衛星による時間サービスを開始した。ＧＯＥＳとは、Geostationary Operational Environmental Satelliteを意味する。ＧＯＥＳ衛星は２つあって、太平洋と大西洋、アメリカ大陸をカバーしている（残念ながら日本はサービス圏外である）。ＧＯＥＳ／Ｗｅｓｔは468.8250MHz西経135度の上空にある。ＧＯＥＳ／Ｅａｓｔは468.8375MHz西経75度の上空にある。

【Address】
NIST Radio Stations WWV, NIST Radio Station WWVH
2000 East Country Road 58, P.O.Box 417,
Fort Collins,CO 80524 Kekaha,Kauai,HI 96752

【ＵＲＬ】
http://www.boulder.nist.gov/timefreq/

【参考文献】
『NIST Time and Frequency Service』NIST 　Special Publication 432(Revised 1990)
『超精密計測がひらく世界』計量研究所、1998、講談社BLUE BACKS、1140円＋税

１９９９年６月２８日作成