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UTC signifie "Coordinated Universal Time" (Temps Universel Coordonné en français). Il s'agit de la norme de temps internationale qui sert de référence mondiale pour le temps civil et scientifique.

Voici quelques points clés sur l'UTC :

• Origine : L'UTC a été établi pour fournir une base de temps universelle, combinant les avantages des temps atomique et astronomique
• Temps Atomique International (TAI) : L'UTC est basé sur le Temps Atomique International (TAI), qui est une échelle de temps obtenue à partir de la mesure extrêmement précise des oscillations des atomes (principalement des atomes de césium) dans les horloges atomiques
• Ajustements des secondes intercalaires : L'UTC incorpore des secondes intercalaires pour compenser les variations de la rotation de la Terre. Ces secondes intercalaires sont ajoutées ou retirées pour maintenir l'UTC en phase avec le temps solaire moyen (temps basé sur la position du soleil dans le ciel). Ces ajustements sont nécessaires car la rotation de la Terre peut légèrement varier en raison de facteurs naturels
• Usage Universel : L'UTC est utilisé comme référence de temps standard dans le monde entier pour les horloges et les systèmes de chronométrage. Il est essentiel pour des domaines tels que les télécommunications, la navigation (par exemple, GPS), l'aviation, la science et la technologie
• Format : L'UTC est souvent représenté en heures, minutes et secondes (par exemple, 12:00:00 UTC), et il est exprimé dans un format de 24 heures sans référence à des fuseaux horaires locaux.

En résumé, l'UTC (Coordinated Universal Time) est la norme internationale de temps utilisée pour fournir une base de temps universelle, basée sur le Temps Atomique International, et ajustée pour rester en phase avec le temps solaire moyen grâce à l'ajout de secondes intercalaires

OCXO signifie "Oven-Controlled Crystal Oscillator" (Oscillateur à Quartz Contrôlé par Four). Il s'agit d'un type d'oscillateur à quartz qui est enfermé dans un boîtier thermostatique (ou "four") pour maintenir une température constante.

Voici quelques caractéristiques et avantages des OCXO

• Stabilité en fréquence : Les OCXO sont conçus pour offrir une stabilité en fréquence très élevée. En maintenant le cristal à une température constante, les variations de fréquence dues aux changements de température ambiante sont minimisées
• Précision : Les OCXO sont parmi les oscillateurs à quartz les plus précis disponibles, avec des performances supérieures à celles des oscillateurs à quartz simples (XO) et des oscillateurs à quartz contrôlés en température (TCXO)
• Applications : Les OCXO sont utilisés dans des applications où une stabilité de fréquence extrêmement élevée est nécessaire. Cela inclut les systèmes de communication, les équipements de test et de mesure, les systèmes de navigation et de positionnement (comme le GPS), et les horloges de référence de haute précision
• Fonctionnement : Un OCXO fonctionne en chauffant l'oscillateur à quartz à une température constante, souvent supérieure à la température ambiante, pour réduire les effets des variations de température. Le boîtier thermostatique assure que la température reste stable, ce qui améliore la stabilité en fréquence

En résumé, un OCXO (Oven-Controlled Crystal Oscillator) est un oscillateur à quartz encapsulé dans un boîtier thermostatique pour maintenir une température constante et offrir une stabilité en fréquence très élevée, utilisé dans des applications nécessitant une précision et une stabilité extrêmes.

Elle est basée sur un quartz à haute précision (par exemple OCXO) qui "compte le temps qui passe".

Un trigger externe permet de déclencher l'envoi de la valeur du compteur à un moment précisemment défini, lors du 2ème événement il est possible de connaître le temps entre les deux événements par la différence du compteur entre les deux événements. C'est donc une mesure relative du temps.

• Facilité d'intégration car c'est une carte autonome qui ne nécessite pas d'antenne ou fonctions externes
• Solution la moins coûteuses

• Le temps absolu n'est pas connu
• La précision est limitée à la précision du quartz et sensible à la température, l'imprécision se cumule avec le temps. La précision typique pour un quartz simple est de 5ms pour 24 heures
• La base de temps doit être calibrée périodiquement, typiquement une fois par année
• Si la carte perd son alimentation, elle perd sa référence et donc toutes les mesures en cours son perdues

Un oscillateur de précision, asservi en température et pouvant être calibré avec grande précision actionne un compteur à la fréquence de 200kHz. Sur la base d'une commande passée via la liaison USB, une impulsion est générée sur la sortie "Trigger" et la valeur précise du compteur au moment de cette impulsion est enregistrée. Cette valeur peut être consultée via une commande par la liaison USB. La commande transmise par USB est stockée, et va déclencher une impulsion de trigger lors du prochain passage du compteur interne à une valeur ronde de 5ms (les différents triggers seront donc toujours séparés par un nombre entier de 5ms.

Pour s'assurer que le compteur ne s'arrête pas s'il advenait une coupure d'alimentation, un accumulateur interne, ainsi que son système de recharge, sont intégrés

La base de temps est également équipée de deux sources de courant réglables, via des commandes USB, pour alimenter deux éclairages à LED.

Les récepteurs GPS calculent l'écart entre leur horloge et le temps GPS, c'est pourquoi un récepteur GPS a besoin de 4 satellites pour résoudre les 4 inconnues : le temps et les trois axes de la position1. Lorsque ce système d'équation est résolu, on obtient la valeur du transfert de temps entre les satellites et le sol. D'après les spécifications du système GPS, le transfert de temps atteint une précision inférieure à 40 ns dans 95 % des cas. Le récepteur est donc synchronisé sur le temps des horloges atomiques des satellites. Il faut cependant noter que la précision est théorique, car elle ne prend en compte que les sources d'erreur liées à la constellation de satellites, ce qui exclut les sources d'erreur interne au récepteur et les erreurs de propagation des ondes (les multitrajets, les erreurs ionosphérique et troposhérique).

• Mesure du temps absolu UTC à haute précision (typiquement ±200ns)
• Possibilité de connecter plusieurs équipements sur la même antenne avec un splitter
• Possibilité de combiner la réception GPS avec un oscillateur OCXO pour gérer les pertes de réception du signal GPS

• Complexité d'intégration avec la nécessité d'avoir une antenne qui reçoit le signal GPS

Basées sur un récepteur GPS 12 canaux à haute sensibilité, elles délivrent une horloge précise même en conditions défavorables (antenne à l’intérieur, canyons urbains, ciel bouché).

En cas de perte totale des signaux satellites, le mode hold-over prend le relais sur le système GPS, et garantit une dérive de l’horloge inférieure à 1ms par jour (avec option OCXO). 

Des entrées digitales permettent le trigger du transfert de la mesure du temps.

NTP (Network Time Protocol) et PTP (Precision Time Protocol) sont deux protocoles utilisés pour la synchronisation du temps sur des réseaux informatiques. Bien qu'ils partagent cet objectif commun, ils diffèrent considérablement en termes de précision, d'architecture et d'application. Ces protocoles ne traitent que la distribution, le temps de référence provient d'une master clock qui peut être GPS.

• NTP : une hiérarchie de serveurs de temps organisés en strates. Le serveurs de strate 0 est la source de temps primaires (horloges atomiques, GPS), le serveurs de strate 1 est Directement synchronisés avec les serveurs de strate 0. Chaque niveau de la hiérarchie ajoute une strate, augmentant légèrement la latence et l'incertitude
• PTP : Utilise un modèle maître-esclave où un maître PTP distribue le temps aux esclaves PTP. Il supporte l'utilisation de "Boundary Clocks" et "Transparent Clocks" pour améliorer la précision en compensant les délais de propagation du réseau. Les Boundary Clocks agissent comme intermédiaires pour réduire les erreurs de synchronisation sur de grands réseaux. Les Transparent Clocks corrigent activement les horodatages des paquets pour compenser les délais introduits par les commutateurs et les routeurs.

• NTP : Relativement simple à déployer et à configurer, utilisé de manière généralisée et bien supporté par la plupart des systèmes d'exploitation et des équipements réseau.
• PTP : Plus complexe à déployer en raison de la nécessité de dispositifs supportant PTP (par exemple, les Boundary Clocks et les Transparent Clocks). Nécessite une infrastructure réseau bien configurée pour atteindre une précision maximale. En résumé, NTP est adapté aux applications nécessitant une synchronisation de temps à une précision de millisecondes, tandis que PTP est conçu pour des environnements nécessitant une synchronisation à une précision de microsecondes ou de nanosecondes. Le choix entre NTP et PTP dépend donc des exigences spécifiques en matière de précision de synchronisation et des capacités de l'infrastructure réseau.

• NTP : de l'ordre de quelques millisecondes sur des réseaux locaux et de quelques dizaines de millisecondes sur des réseaux plus vastes comme Internet. Conçu pour des applications où une synchronisation à une précision de millisecondes est acceptable.
• PTP : de l'ordre de la microseconde, voire de la nanoseconde sur des réseaux bien configurés. Conçu pour des applications nécessitant une synchronisation extrêmement précise, telles que les réseaux de télécommunications, les systèmes de contrôle industriel et les réseaux financiers.

• NTP : Utilisé dans une variété d'applications où une synchronisation à une précision de millisecondes est suffisante. Exemples : systèmes financiers, réseaux informatiques généraux, réseaux de télécommunications, serveurs d'applications, etc.
• PTP : Utilisé dans des applications nécessitant une synchronisation de haute précision. Exemples : réseaux de télécommunications, systèmes de contrôle industriel, réseaux de diffusion audio et vidéo, réseaux financiers haute fréquence, etc.