Hora

Real Observatorio de la Armada



La Sección de Hora del Real Instituto y Observatorio de la Armada en San Fernando (ROA), mantiene el patrón de la unidad básica de tiempo (el segundo) y la escala de Tiempo Universal Coordinado UTC(ROA).

El Real Decreto 1308/1992, de 23 de octubre, declara al laboratorio del ROA, encuadrado en esta Sección, como laboratorio asociado al Centro Español de Metrología en el campo metrológico del tiempo y de la frecuencia, y al patrón que allí se mantiene como “patrón nacional de la unidad básica de tiempo”. Este real decreto también establece la escala UTC(ROA) como base de la hora legal española, aspecto que posteriormente ha sido recogido por la Ley 32/2014, de 22 de diciembre, de Metrología.

De acuerdo con las citadas disposiciones legales, el laboratorio es el responsable, en el nombre del Estado, de la custodia, conservación, mantenimiento y difusión del patrón nacional de la unidad básica de tiempo.

Para desempeñar esta misión, la Sección de Hora del ROA está constituida por tres Servicios: Hora, Electrónica y Calibración y Cronometría Naval. Sus actividades, que están interrelacionadas, se resumen a continuación.

  1. Mantenimiento del patrón nacional de tiempo y de la escala UTC(ROA).

    La escala UTC(ROA), base de la hora legal española, se genera mediante un algoritmo que combina información procedente de una batería de patrones atómicos de frecuencia, constituida por dos máseres de hidrógeno activo y cinco patrones de haz de cesio, optimizando la estabilidad y proporcionando otras características metrológicas de interés, como fiabilidad, control de la exactitud, etc.

    El ROA participa asimismo con sus siete patrones, más el que monitoriza a distancia en el Centro Español de Metrología (Tres Cantos, Madrid) para la definición del patrón de longitud, en la generación de la escala Tiempo Atómico Internacional (TAI). Esta escala, base de la escala UTC, deriva de la contribución de alrededor de 400 patrones, pertenecientes a unos 70 laboratorios nacionales de referencia distribuidos por todo el mundo. Para ello se efectúan medidas comparativas con otros patrones externos, empleando básicamente dos técnicas de transferencia de tiempo:

    • TWSTFT (Two Way Satellite Time and Frequency Transfer). Técnica de transferencia de tiempo basada en satélites geoestacionarios mediante “doble encaminamiento” o “dos vías”, para lo que se cuenta con dos estaciones VSAT en banda Ku, con módem de amplio espectro. Las comparaciones se realizan doce veces al día, en sesiones de una hora de duración.

    • PPP (Precise Point Positioning). Esta técnica se basa en la combinación de código y fase de las frecuencias de portadora GPS, utilizando los ficheros RINEX propios de receptores de tipo geodésicos. A diferencia de la clásica CV (Common View), que requiere la observación del mismo satélite por los dos laboratorios a comparar, esta técnica utiliza todos los satélites visibles por una estación, permitiendo así transferencias de tiempo sobre líneas de base mucho más largas. En la Sección se cuenta con cuatro receptores GNSS geodésicos, específicos de tiempo; uno de ellos se emplea como receptor GPS viajero para la calibración de receptores GPS ubicados en laboratorios nacionales de referencia de otros países.

    A diario, el ROA remite al organismo internacional responsable de la elaboración del TAI, la Sección de Tiempo del Buró Internacional de Pesas y Medidas (BIPM), los ficheros de datos generados el día anterior mediante estas técnicas; los ficheros TWSTFT son también intercambiados con otros laboratorios. Al finalizar el mes, el ROA envía al BIPM los datos derivados de la comparación entre los patrones de frecuencia propios.

    La participación del ROA en la generación del TAI/UTC introduce cierto grado de correlación entre las escalas de tiempo internacional, UTC, y nacional, UTC(ROA), asegurando la trazabilidad del patrón nacional en la cadena metrológica.

    A principios de 2012, el ROA participó en el proyecto piloto “UTC rápida” (UTCr), que pasa a ser un servicio oficial del BIPM desde mediados de 2013. Esta participación le permite conocer una buena estimación de UTC con mayor antelación que la de la elaboración habitual de dicha escala (una semana frente a 30-40 días), lo que permite mejorar las predicciones y, con ello, la calidad metrológica del UTC(ROA).

  2. Difusión de la hora legal española.

    La difusión de la hora legal española se efectúa mediante diferentes procedimientos:

    • Protocolo NTP a través de internet. El ROA proporciona un servicio de sincronismo NTP, no certificado, para la sincronización de redes de ordenadores. Actualmente mantiene dos servidores abiertos al público, basados en sistemas de sincronización GPS con entrada de señal de tiempo UTC(ROA): hora.roa.es y minuto.roa.es. Estos sistemas atienden aproximadamente a cien millones de peticiones de sincronismo diarias.

    • Vía telefónica (Tfno.: 956 599429), siguiendo un protocolo de difusión de información horaria ampliamente extendido entre los laboratorios de referencia nacionales de tiempo y frecuencia y los usuarios en Europa.

    • Certificación horaria 'Tiempo marca ROA'.

      Para aquellas entidades interesadas, el ROA ofrece un servicio de certificación de trazabilidad de tiempo, que otorga a estos la certificación "Tiempo marca ROA". En la actualidad, este servicio se ofrece a la Fábrica Nacional de Moneda y Timbre – Real Casa de la Moneda, y a Vodafone España S.A.U.

    • Calibración a clientes, tanto en el propio laboratorio como a distancia; en este último caso la calibración se realiza mediante la técnica P3-AV (All-in-View, combinación P1-P2 libre del retardo ionosférico), a partir de los receptores GNSS de transferencia de tiempo mencionados en el apartado anterior.

      Sus Capacidades de Calibración y Medida (CMC), en el contexto del Acuerdo de Reconocimiento Mutuo del Comité Internacional de Pesas y Medidas, son las publicadas en la base de datos de Comparaciones Clave del Buró Internacional de Pesas y Medidas:https://www.bipm.org/kcdb/

  3. Participación en foros científicos internacionales.

    Como consecuencia de la labor de mantenimiento del Patrón Nacional de Tiempo y de la hora º española y otras tareas derivadas, se participa habitualmente en los siguientes foros:

    • El ROA es miembro nato del Comité Consultivo de Tiempo y Frecuencia (CCTF), organismo encargado de supervisar en exclusiva al BIPM en materias relacionadas con el tiempo y la frecuencia.

    • El Jefe de la Sección de Hora es el representante de España en el Comité Técnico de Tiempo y Frecuencia de EURAMET.

    • Personal de la Sección de Hora participa activamente en diferentes grupos de trabajo del CCTF:

      • Grupo de Trabajo del Tiempo Atómico Internacional (Subgrupo de Algoritmos).

      • Grupo de Trabajo de Transferencia de Tiempo y Frecuencia mediante técnicas de Doble Encaminamiento o Dos Vías (CCTF WG on TWSTFT).

      • Grupo de Trabajo de Transferencia de Tiempo y Frecuencia mediante técnicas GNSS (CCTF WG on GNSS).

    Asimismo, la Sección participa regularmente en los foros internacionales más importantes de tiempo y frecuencia, como el Foro Europeo de Tiempo y Frecuencia, o el encuentro sobre Tiempo e Intervalo de Tiempo Preciso en los Estados Unidos de América.

    Existen además acciones bilaterales con laboratorios de referencia nacionales de otros países. Tal es el caso de la colaboración con el Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), en Alemania, el Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM), en Italia, o el Technical Research Institute (SP), en Suecia.

    Desde hace algunos años, el ROA ha mantenido una importante actividad en el proyecto Galileo, participando en la definición de la interfaz de tiempo Galileo (a través de un grupo de trabajo específico creado desde la Agencia Espacial Europea), y como laboratorio proveedor de tiempo durante las fases del proyecto IOV (In-Orbit Validation) y FOC (Full Operational Capability).

    Desde el 2010, el ROA ha mantenido una importante actividad en el proyecto Galileo, participando en la definición de la interfaz de tiempo Galileo (a través de un grupo de trabajo específico creado desde la Agencia Espacial Europea), y como laboratorio proveedor de tiempo durante las fases del proyecto IOV (In-Orbit Validation), FOC (Full Operational Capability) y actualmente GSOp (Galileo Service Operator).

  4. Actividades de ámbito nacional.

    En el ámbito nacional se efectúan las siguientes actividades:

    • Calibración de sistemas primarios de tiempo y frecuencia procedentes de la industria u otros laboratorios.

    • Mantenimiento de los servicios de sincronismo, tanto públicos como privados, para difusión de la hora legal española.

    • Colaboración con el Centro Español de Metrología, en el ámbito del convenio marco suscrito entre ambos por la condición del ROA como laboratorio asociado al CEM.

    • Asistencia a la Entidad Nacional de Acreditación en las auditorias para el establecimiento o mantenimiento de la acreditación en el área de tiempo y frecuencia, así como a través de su subcomité de Tiempo y Frecuencia.

    • Asesoramiento en diferentes ámbitos, como el Servicio de Sincronización Horaria de Equipos de RedIRIS.

  5. Otros cometidos asignados.
    • Asesoramiento sobre el material de relojería y cronometría para uso en la Armada.

    • Homologación de cronómetros y certificación de utilidad de los mismos a efectos de navegación.

    • Adquisición, conservación, reconocimiento, clasificación, reparación y estudio de los equipos cronométricos destinados al servicio de la Armada y reparación y estudio del material cronométrico de los buques mercantes que a tal fin le sea confiado.

    • Diseño y desarrollo de sistemas primarios de tiempo y frecuencia para uso en buques de la Armada.

  6. ¿Qué hora es?

    Para ir al apartado ¿Qué hora es? pulse aquí

  7. Cambios de hora oficial en España.

    El Real Decreto 236/2002, por el que establece la hora de verano, incorporó al ordenamiento español la Directiva 2000/84/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, relativa a las disposiciones sobre la hora de verano. Con esta normativa se instauró un régimen de cambio de hora con vigencia indefinida, y por tanto sin necesidad de nuevas Directivas aplicables a un número limitado de años. El citado Real Decreto, en sus artículos 2 y 3, estableció que el período de la hora de verano comenzaría en España el último domingo del mes de marzo de cada año, a las dos de la madrugada (la una hora de la madrugada en Canarias), momento en que la hora oficial española se adelantaría sesenta minutos; y que terminaría el último domingo de octubre de cada año a las tres de la madrugada (las dos horas de la madrugada en Canarias), momento en que la hora oficial española se retrasaría sesenta minutos.

    No obstante lo anterior, y al objeto de facilitar la información al ciudadano, se determinó la publicación de un calendario quinquenal mediante Orden del Ministerio de la Presidencia, antes de que finalizase el período inmediatamente anterior. La actualmente en vigor es la Orden PRA/157/2017, que publica el calendario del período de la hora de verano correspondiente a los años 2017 a 2021:

    Cambios de Hora Oficial en España
    Año Adelanto de 1 Hora Atraso de 1 Hora
    Día Mes Hora Día Mes Hora
    2017 Domingo 26 Marzo 02:00 Domingo 29 Octubre 03:00
    2018 Domingo 25 Marzo 02:00 Domingo 28 Octubre 03:00
    2019 Domingo 31 Marzo 02:00 Domingo 27 Octubre 03:00
    2020 Domingo 29 Marzo 02:00 Domingo 25 Octubre 03:00
    2021 Domingo 28 Marzo 02:00 Domingo 31 Octubre 03:00

    Cambios de hora oficial en España desde 1918

  8. Nuevo edificio de la Sección de Hora.

    Su Majestad el Rey Felipe VI inaugura el 15 de septiembre de 2017 el nuevo edificio de la Sección de Hora. La edificación consta de dos plantas, con espacios preparados para desarrollar el trabajo en las mejores condiciones para los patrones de tiempo y los equipos y sistemas de medida, de transferencia y de diseminación del tiempo. Entre estos trabajos, el principal es la elaboración, mantenimiento y difusión del patrón de la unidad básica de tiempo y de la escala de tiempo UTC(ROA), base de la hora legal española. Además, el edificio va a permitir llevar a cabo otras actividades, como la investigación y desarrollo en patrones de tiempo y frecuencia de laboratorio, los avances en la caracterización de la estabilidad a corto plazo, la participación como proveedor de servicios de tiempo al sistema global de posicionamiento mediante satélites Galileo, la calibración en tiempo y frecuencia como medio para diseminar el patrón, o la diseminación de tiempo a los organismos públicos o privados que lo requieran.

    Una de las características singulares del edificio es su sótano, en el que una cámara de Faraday aloja al conjunto de patrones atómicos que contribuyen a la realización de la referencia de tiempo española. Este espacio está controlado en temperatura y humedad y cuenta con los medios necesarios para que sea especialmente estable e insensible a perturbaciones externas.

    Imagen del nuevo Laboratorio de Hora.
    Imagen del nuevo Laboratorio de Hora.
  9. Desarrollo de un reloj de red óptica de Estroncio.

    El ROA afronta desde el año 2014 el gran reto de diseñar y desarrollar a medio plazo sus propios patrones ópticos, para lo cual inició la formación de personal en tecnologías ópticas y electrónicas. Primero cursando másteres afines a la tecnología óptica en la universidad pública nacional, y posteriormente adquiriendo una formación más especializada junto a equipos de trabajo bien asentados y con amplia experiencia, integrantes del proyecto EMPIR (Programa de Metrología Europea para la Innovación e Investigación) 15SIB03: "Optical clocks with 1E-18 uncertainty".

    A finales de 2018, se realizó una propuesta para la Construcción e Implementación de un reloj de red óptica de Estroncio (Sr) "CIROEs", dentro del programa de I+D de Defensa para el año 2019. La propuesta fue tramitada por la Subdirección General de Adquisiciones de Armamento y Material de la DGAM, siendo adjudicada a finales de ese mismo año, por un importe total cercano a los 1,5 millones de euros, siendo el plazo total de ejecución de la prestación objeto de dicho contrato desde la fecha de su firma hasta el 31 de octubre de 2022.

    Con todo ello se quiere posibilitar el establecimiento de un núcleo español de desarrollo de patrones ópticos, y mantenerse en el estado del arte en tecnologías vinculadas a la metrología cuántica de tiempo y frecuencia. Cabe reseñar, que los nuevos patrones ópticos están demostrando una exactitud y una estabilidad sin precedentes, en partes de 1018, cien veces mejor que los actuales patrones primarios de microondas.

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Logo de la Fábrica Nacional de Moneda y Timbre
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Acto de firma del protocolo general
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Fotomontaje del nuevo edificio de Hora
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