IRIG-B : un code de temps des années 1950 toujours à bord

Né pour corréler des bandes

En 1951, les champs d'essais américains ont créé le Range Commanders Council pour harmoniser leurs pratiques, et en mars 1952 l'Inter-Range Instrumentation Group, l'IRIG, pour normaliser leur instrumentation. Un essai était observé depuis de nombreux points — caméras, stations de poursuite, récepteurs de télémesure — qui enregistraient chacun sur leur propre bande. Comparer ces enregistrements exigeait de savoir exactement quand chaque échantillon avait été pris : on enregistrait donc un code de temps commun sur une piste, à côté des données. Le groupe de travail télécommunications de l'IRIG s'y est attelé en octobre 1956, et les codes ont été adoptés en 1960.

La conception porte la marque de cette origine. Le format B émet 100 bits par seconde : assez lent pour passer sur une porteuse à 1 kHz dans une liaison de qualité téléphonique, et pour s'enregistrer sur une piste de bande ordinaire. La norme a été révisée bien des fois depuis ; à partir de 1970, elle s'appelle IRIG Standard 200.

Une famille de codes

L'IRIG-B appartient à une famille qui partage la même structure à des vitesses différentes.

Le format B s'est imposé parce qu'il bat au rythme de la seconde : une trame par seconde se décode facilement, se vérifie à l'œil sur un oscilloscope, et suffit à la plupart des usages.

Une seconde, cent intervalles

Chaque intervalle de 10 ms porte une impulsion : 2 ms pour un 0 binaire, 5 ms pour un 1, 8 ms pour un repère de position. Un repère tous les dix intervalles garde le décodeur aligné, et deux repères consécutifs — le dernier d'une trame, le premier de la suivante — annoncent la nouvelle seconde, qui commence sur le front montant de ce repère de référence.

Dans la trame, l'heure de l'année est écrite en décimal codé binaire (DCB) : secondes, minutes, heures et jour de l'année. Depuis 2004, l'année suit. Les fonctions de contrôle sont laissées à la définition de l'utilisateur, et la trame se termine par les secondes du jour sous forme d'un nombre binaire simple, de 0 à 86 399, commode pour le logiciel.

Le nom complet est une lettre et trois chiffres. Le premier chiffre donne la modulation : 0 pour les niveaux continus (DCLS), 1 pour une porteuse sinusoïdale modulée en amplitude, 2 pour le Manchester. Le deuxième donne la porteuse : 2 signifie 1 kHz, 0 aucune. Le troisième dit quels champs sont présents. B002 est donc non modulé, avec l'heure de l'année seule ; B122 porte le même contenu sur une porteuse à 1 kHz.

Quelle précision ?

• Sa promesse d'origine était modeste : environ une milliseconde, une période de la porteuse, sur un magnétophone.
• En niveaux continus, les impulsions comme niveaux de tension sur un fil : le front de référence se résout bien en dessous de la microseconde, à quelques dizaines de nanosecondes avec un bon matériel. L'édition 2004 limite la gigue à 200 ns d'une impulsion à l'autre.
• En modulation d'amplitude, les impulsions comme amplitude d'une sinusoïde à 1 kHz dans un rapport de 10 à 3 : robuste sur de longs câbles et à travers des transformateurs, mais le décodeur doit travailler à partir de la porteuse, et le résultat est typiquement précis à quelques dizaines de microsecondes.
• Le câble ajoute son propre retard, quelques nanosecondes par mètre : il ne compte que quand les microsecondes comptent. L'usage limite les liaisons en niveaux continus à une centaine de mètres et les liaisons modulées à environ 300 m.

Pourquoi il est toujours à bord

Les enregistreurs d'essais en vol acceptent toujours l'IRIG-B, et un enregistrement IRIG 106 Chapter 10 note quelle source a horodaté ses données : IRIG-B, GPS ou horloge interne. Les gestionnaires de réseaux électriques horodatent avec lui les événements de leurs postes. Et il survit à côté du GPS et du PTP pour des raisons qui n'ont rien de nostalgique.

• Il est unidirectionnel. Une source pilote un fil, les récepteurs écoutent : rien à négocier, rien à configurer sur un réseau.
• Un seul générateur alimente de nombreux récepteurs, par de simples entrées isolées.
• Il se vérifie à l'oscilloscope et se décode en quelques lignes de logique.
• Des décennies d'équipements le parlent, à bord comme dans les stations sol.

Il a aussi ses limites. L'IRIG-B de base ne dit pas s'il porte l'heure UTC ou l'heure locale, et il n'a pas de champ normalisé pour les secondes intercalaires ni pour la qualité de sa source. Les extensions écrites pour les réseaux électriques, IEEE 1344 puis IEEE C37.118, se servent des fonctions de contrôle pour porter un avertissement de seconde intercalaire et un indicateur de qualité du temps. Une installation d'essais en vol doit convenir explicitement de ces conventions, entre le générateur et chaque récepteur.

Et maintenant, plus de secondes intercalaires

En 2026, la Conférence générale des poids et mesures a décidé que l'UTC deviendrait continu à partir du 20 mai 2027 : plus de secondes intercalaires, l'écart entre l'UTC et la rotation de la Terre pouvant désormais atteindre une heure. Pour l'IRIG-B, les avertissements de seconde intercalaire des formats étendus vont simplement se taire. Pour une flotte d'enregistreurs, cela supprime l'un des rares moments où codes de temps, récepteurs GPS et horloges réseau pouvaient être en désaccord d'une seconde.

Bien utiliser l'IRIG-B

1. Convenir du contenu : UTC ou heure locale, quelles fonctions de contrôle, l'année transmise ou non.
2. Choisir la modulation selon la distance et la précision : niveaux continus sur des liaisons courtes quand les microsecondes comptent, modulation d'amplitude pour les liaisons longues ou bruitées.
3. Distribuer depuis une seule source, et mesurer le retard des câbles quand le budget de précision est serré.
4. Enregistrer la source de temps avec les données, comme le fait le Chapter 10, pour que l'analyse sache sur quoi s'appuyer.
5. Le regarder : un oscilloscope sur la ligne, et une trame décodée à la main, règlent la plupart des débats.