《GNSS测量技术与应用》 课件 1.6GNSS定位的时间系统

第一章

GNSS全球导航卫星系统的认知任务1.5GNSS定位的时间系统田倩时间系统的概念01世界协调时（UTC）02目录CONTENTE1.5GNSS定位的时间系统GPS时间（GPST）03北斗时间（BDT）0401时间系统的概念卫星位置的精度和时刻的精度密切相关当要求卫星的位置误差小于1cm时，则相应的时刻误差应小于2.6微秒。星地之间距离的测量精度与时间的精度密切相关当要求星地之间距离误差小于1m，则时间精度应小于3×10-8秒。01时间系统的概念时间间隔——指发生某一现象所经历的过程，是这一过程始末的时间差。时刻——指发生某一现象的瞬间。在卫星定位中，与所获取数据对应的时刻我们也称为历元。01时间系统的概念原点（起算点）尺度（单位长度）时间系统符合下列要求的任何一个可观察的周期运动现象，都可用作确定时间的基准：运动是连续的、周期性的；运动周期充分稳定；运动的周期有复现性。01时间系统的概念人们日常使用较多的是世界时系统，根据其参考点选择的不同，世界时系统又分为恒星时和太阳时。恒星时——以春分点为参考点太阳时——以太阳为参考点用以测量时间的周期性运动有3种，实践中，在实践中，因所选择的周期运动现象不同，便产生了不同的时间系统。转动体的自由旋转。如地球的自转——世界时系统开普勒运动。如地球绕太阳公转——力学时系统谐波震荡。如原子钟的震荡——原子时系统01时间系统的概念（1）恒星时（ST）——以春分点为参考点，由春分点的周日视运动所确定的时间称为恒星时。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。恒星时具有地方性。（2）平太阳时（MT）——以平太阳为参考点，以平太阳的周日视运动所确定的时间周期就是平太阳时。假定有一个平太阳在天赤道上作等速运行，其速度等于真太阳的平均速度，这个假想的太阳连续两次上中天的时间间隔，叫做一个平太阳日，平太阳日的1/24就是1平太阳时。01时间系统的概念（3）世界时（UT）——以平子夜为零时起算的格林尼治平太阳时定义为世界时。世界时与平太阳时尺度相同，但时间原点不同。平太阳时的时间原点是正午，而世界时的时间原点是平子夜。（4）原子时（TAI）——以平子夜为零时起算的格林尼治平太阳时定义为世界时。位于海平面上的铯原子基态两个超精细能级，在零磁场中跃迁辐射震荡9192631770周所持续的时间，为1原子时秒。原子时的原点为1958年1月1日零时。原子时也具有地方性，国际推算出统一的原子时系统，称为国际原子时IAT。02协调世界时（UTC）协调世界时（UTC）——以格林尼治平子夜为时间原点0时，以原子时作为秒长。世界时协调世界时跳秒保持时间尺度的均匀性能近似地反映地球自转的变化03GPS时间系统（GPST）GPS时间系统（GPST）——采用原子时秒长作为时间尺度，GPS时间的原点也就是起算点在1980年1月6日UTC零时，启动以后不跳秒，保持时间的连续性。GPST由主控站原子钟控制。TAT－TGPST=19″04北斗时间系统（BDT）北斗时间系统（BDT）——采用原子时秒长作为时间尺度，北斗时间的原点也就是起算点在2006年年1月1日UTC零时，启动以后不跳秒，保持时间的连续性。BDT由国家授时中心进行时间监控和维持。北斗时间与GPS时间秒长相同，但时间原点不同。12四种时间转换关系IATBDTG