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你能区分UTC和格林尼治时间吗?

时间:2018-06-22发布者:泰福特浏览次数:748次

什么是时间?

     时间虽然早被人所认识,但是确切地定义也是很困难的。有人说是太阳东升西落的一天。时间其实就是描述实物发展运动的一把尺子,度量实物运动及变化过程的数学工具。时间包含时刻和时间间隔两个概念。

     时刻是指实物发生某一现象的瞬间,在时间轴上用一个点表示,没有长短的意义,是指某一事件是什么时候发生的,时刻与物体的瞬时位置相对应。在天文学和卫星定位中,与所获数据对应的时刻也称历元。

     时间间隔是指实物发生某一现象所经历的过程,是两个时刻之间的一段间隔。所以时间间隔测量也成为相对时间测量;时刻测量,相应地成为绝对时间测量。

     时间基准包含时间原点(时刻)和时间尺度(时间段)。时间系统与坐标系统一样,应有其尺度(时间单位)与原点(其实历元)。其中时间的尺度是关键,而原点可以根据实际应用加以选定。不同的原点和尺度对应不同的时间系统。任何一个可观测的周期的运动现象,只要符合条件,都可以用作确定时间间隔。

What is UTC?

     UTC (时间协调时UniversalTime Coordinated)是一个官方的正确时间 。UTC由以前的GMT时间(格林威治标准时间GreenwichMean Time) 演化而来 。GMT是以前被使用在远洋飞行中设置时钟的参考,后来GMT发展为世界时间的标准。GMT被取代的原因它来源于平太阳日,时间测量的新方法表明平太阳日自身有大量的变化。

下面的列表将说明UTC的主要组成:

     · 世界时间意味着可以在世界各地使用,它是独立于时区(即不是当地时间)。UTC转换为当地时间,必须添加或减去当地时区。

· 协调意味着几个机构贡献自己估计的当前时间,UTC是由这些估计复合生成。

UTC的秒由1967年第十三届国际计量大会(CGPM)决定,“秒是以铯-l33,原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的9 192 631 770个周期的持续时间。” 原子时的时刻起点为l958年1月1日0时,该瞬间原子时与世界时有差异(0.0039秒)。

UTC和 GMT相同吗?

     格林威治时间来源于格林尼治天文台对天文事件如太阳日的测量。UTC是基于更准确的一个铯原子的量子共振。


格林尼治时间

     不幸的是,地球的自转不是非常严格的如UTC的定义。每天有86400 UTC秒一个地球上的减速,将意味着午夜最终一天会落在中午。这可能是不可接受的,一些额外的秒可以添加或删除UTC时间尺度内以保持和太阳日的同步。这个修改工作称闰秒(leap seconds)。

      更糟糕的时,随着地球自转减缓,闰秒预计会越来越频繁。因此你不能精确的使用UTC时间,至少是在几分钟之内不精确。

计算机在闰秒时发生什么?

      在闰秒事件中,一秒会增加到当下时间。这发生在UTC的零点. 如果闰秒事件被插入,UTC时间会出现23:59:60。由于地球自转在变慢,到目前为止只发生过正闰秒,没有负闰秒发生。

基本时间系统

      天文时:由人类通过天文测量来确定的时间尺度。一种是以地球自转为基础,如恒星时和太阳时。这两种时间系统都具有地方性,尺度不稳定不统一,因此,世界上规定以格林尼治地方时为标准时间,称之为世界时;另一种是以地球公转为基础,如历书时。

     恒星时:以春分点为参考点,由春分点连续两次经过本地子午圈的时间间隔为一恒星日,一恒星日分为24个恒星时。恒星时在数值上等于春分点相对于本地子午圈的时角,由于春分点在天球上的位置并不确定,故恒星时具有地方性,不具有统一性。

     平太阳时:以平太阳连续两次经过本地子午线的时间间隔为一平太阳日,含24平太阳小时。由于真太阳的视运动是不均匀的,不能作为建立时间系统的参考点。

     世界时(UT):以平子夜为零时起算的格林尼治平太阳时。世界时与平太阳时尺度基准相同,其差别仅在于起算点不同。世界时虽然属全球性,但时间尺度还是不稳定。

     历书时:以地球公转周期为基础而建立的一种时间系统,用以编算天文年历中计算太阳、月亮和行星等的视位置,确切定义是:“历书时是从公历1900年初附近,太阳几何平黄经为279°41′48.04″的瞬时起算,这一瞬时定为历书时1900年1月1日00时整。历书时秒长为历书时1900年1月1日00时瞬时的回归年长度的1/31556925.9747。” 1960至1968年历书时秒曾被釆用为时间的基本单位。历书时简单说来就是多年观测来确定秒。

     原子时:原子中的电子在不同能级之间跃迁时会发射或者吸取一定频率的电磁波,并且该电磁波的频率值非常稳定。

     国际原子时(TAI):由国际计量局(BIPM)根据世界上约30多个国家70多个实验室350台左右原子钟提供数据处理得出的“国际时间标准”。国际原子时标是一种连续性时标,由1958年1月1日0时0分0秒起,以日、时、分、秒计算,原子时的准确度为每日数纳秒。

     协调世界时(UTC):人类的生活习惯是以地球自转为基础的昼日变化,但是存在地球自会不均匀的现象,时间是基准不能随意变化,所以使用原子时时间基准,但是照顾到人们使用的方便,要将原子时和世界时进行结合,采用原子时的秒长,当和世界时的差异超过±0. 9秒时,就使用跳秒方式加上1秒或减去1秒,这种时间系统称之为协调世界时。既有时间原点,也有稳定的时间尺度。跳秒(Leapsecond):通常在6月30日或12月31日最后一秒。

导航卫星的时间系统

      GPS时间系统(GPST):采用原子时ATI秒长作为时间基准,时间的起算点定义在1980年1月6日的UTC0时。

      Galileo时间系统(GST):Galileo系统时间与国际原子时之间存在一个整秒数的恒定差异,两者之间的秒内偏差被控制在28纳秒以内。

      BDS时间系统(BDT):BDT采用国际单位制(SI)秒为基本单位连续累计,起始历元为2006年1月1日协调世界时00时00分00秒。采用周和周内秒计数。BDT通过UTC(国家授时中心,NTSC)与国际UTC建立联系,BDT与UTC的偏差保持在100纳秒以内。BDT与UTC之间的闰秒信息在导航电文中播报。

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