2、時(shí)間系統(tǒng)課件

空間大地測(cè)量學(xué)第二章、時(shí)間系統(tǒng)1

空間大地測(cè)量學(xué)1第二章時(shí)間系統(tǒng)§2.1、相關(guān)預(yù)備知識(shí)§2.2、恒星時(shí)和太陽(yáng)時(shí)§2.3、歷書(shū)時(shí)§2.4、原子時(shí)§2.5、原子鐘§2.6、脈沖星時(shí)§2.7、相對(duì)論框架下的時(shí)間系統(tǒng)§2.8、時(shí)間傳遞§2.9、空間大地測(cè)量中的常用計(jì)時(shí)方法2第二章時(shí)間系統(tǒng)§2.1、相關(guān)預(yù)備知識(shí)22.1

相關(guān)的預(yù)備知識(shí)時(shí)間是一個(gè)非常重要的物理量，例如：

GPS衛(wèi)星以3.9KM/S左右的速度圍繞地球高速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)我們要求觀測(cè)瞬間的衛(wèi)星位置誤差≤1CM時(shí)，所給出的觀測(cè)時(shí)刻的誤差應(yīng)≤2.6×10-6秒。用測(cè)距碼進(jìn)行偽距觀測(cè)時(shí)，若要求該距離的誤差≤0.1米，則信號(hào)傳播時(shí)間的測(cè)量誤差應(yīng)≤3×10-10秒。2.1.1

有關(guān)時(shí)間的一些基本概念32.1相關(guān)的預(yù)備知識(shí)時(shí)間是一個(gè)非常重要的物理量，例如：2.2.1

相關(guān)的預(yù)備知識(shí)

時(shí)間包含了兩種概念，時(shí)間間隔和時(shí)刻。

時(shí)間間隔是指事物運(yùn)動(dòng)處于兩個(gè)(瞬間)狀態(tài)之間所經(jīng)歷的時(shí)間過(guò)程，它描述了事物運(yùn)動(dòng)在時(shí)間上的連續(xù)狀況。

時(shí)刻是指發(fā)生在某一現(xiàn)象的時(shí)間。

時(shí)間系統(tǒng)規(guī)定了時(shí)間測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)，包括時(shí)刻的參考基準(zhǔn)和時(shí)間間隔的尺度基準(zhǔn)。

時(shí)間系統(tǒng)框架通過(guò)守時(shí)、授時(shí)和時(shí)間頻率測(cè)量比對(duì)技術(shù)在某一區(qū)域或全球范圍內(nèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)和維持統(tǒng)一的時(shí)間系統(tǒng)。2.1.1

有關(guān)時(shí)間的一些基本概念2.1

相關(guān)的預(yù)備知識(shí)2.1.1

有關(guān)時(shí)間的一些基本概念42.1相關(guān)的預(yù)備知識(shí)時(shí)間包含了兩種概念，時(shí)間間隔和時(shí)刻。1.時(shí)間基準(zhǔn)時(shí)間測(cè)量所需要的公共標(biāo)準(zhǔn)：時(shí)間的起算基準(zhǔn)時(shí)間的起算基準(zhǔn)和尺度基準(zhǔn)一起決定事件發(fā)生的時(shí)刻時(shí)間的尺度基準(zhǔn)尺度基準(zhǔn)決定兩事件之間的時(shí)間間隔，也就是決定時(shí)段2.1.1

有關(guān)時(shí)間的一些基本概念51.時(shí)間基準(zhǔn)2.1.1有關(guān)時(shí)間的一些基本概念51.時(shí)間基準(zhǔn)時(shí)間基準(zhǔn)的條件某種運(yùn)動(dòng)可作時(shí)間基準(zhǔn)的條件運(yùn)動(dòng)是連續(xù)、周期性的運(yùn)動(dòng)周期充分穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)周期必須具有復(fù)現(xiàn)性沙漏游絲擺輪的擺動(dòng)石英晶體的振蕩原子諧波振蕩2.1.1

有關(guān)時(shí)間的一些基本概念61.時(shí)間基準(zhǔn)2.1.1有關(guān)時(shí)間的一些基本概念61.時(shí)間基準(zhǔn)主要時(shí)間基準(zhǔn)及其依賴的運(yùn)動(dòng):地球自轉(zhuǎn)--是建立世界時(shí)的時(shí)間基準(zhǔn)，其穩(wěn)定度為1×10-8（UT2）2.1.1

有關(guān)時(shí)間的一些基本概念71.時(shí)間基準(zhǔn)2.1.1有關(guān)時(shí)間的一些基本概念71.時(shí)間基準(zhǔn)主要時(shí)間基準(zhǔn)及其依賴的運(yùn)動(dòng):行星繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（開(kāi)普勒運(yùn)動(dòng)）--建立歷書(shū)時(shí)的時(shí)間基準(zhǔn)，其穩(wěn)定度為1×10-102.1.1

有關(guān)時(shí)間的一些基本概念81.時(shí)間基準(zhǔn)2.1.1有關(guān)時(shí)間的一些基本概念81.時(shí)間基準(zhǔn)主要時(shí)間基準(zhǔn)及其依賴的運(yùn)動(dòng):原子諧波振蕩--建立原子時(shí)的時(shí)間基準(zhǔn)，其穩(wěn)定度為1×10-10。2.1.1

有關(guān)時(shí)間的一些基本概念91.時(shí)間基準(zhǔn)2.1.1有關(guān)時(shí)間的一些基本概念92.守時(shí)系統(tǒng)定義被用來(lái)建立和維持時(shí)間頻率基準(zhǔn)，確定任一時(shí)刻的時(shí)間的系統(tǒng)（時(shí)鐘）。方法通過(guò)時(shí)間頻率測(cè)量和比對(duì)技術(shù)來(lái)評(píng)價(jià)和維持該系統(tǒng)的不同時(shí)鐘的穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度，并據(jù)此給與不同的權(quán)重，以便用多臺(tái)鐘來(lái)共同建立和維持時(shí)間系統(tǒng)的框架。2.1.1

有關(guān)時(shí)間的一些基本概念102.守時(shí)系統(tǒng)2.1.1有關(guān)時(shí)間的一些基本概念103.授時(shí)過(guò)程通過(guò)授時(shí)設(shè)施向用戶傳遞準(zhǔn)確的時(shí)間信息和頻率信息。服務(wù)用戶不同用戶有著不同的精度和方便程度需要，為此建立了不同的傳遞精度、和不同方便程度授時(shí)方法，滿足他們需求：電話、網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線電、專用長(zhǎng)波和短波電臺(tái)，電視、衛(wèi)星等授時(shí)單位和機(jī)構(gòu)國(guó)際計(jì)量局(BIPM)的時(shí)間部(提供國(guó)際原子時(shí)和協(xié)議世界時(shí))；美國(guó)海軍天文臺(tái)(提供GPS時(shí))；我國(guó)時(shí)間服務(wù)由國(guó)家授時(shí)中心(NTSC)提供；2.1.1

有關(guān)時(shí)間的一些基本概念113.授時(shí)2.1.1有關(guān)時(shí)間的一些基本概念11yZXrM2.1.2

天球的基本概念天球是為了研究天體視位置和視運(yùn)動(dòng)而引進(jìn)的一個(gè)假想的天球，其定義為以任一點(diǎn)為球心，以無(wú)窮大為半徑所做的球體。12yZXrM2.1.2天球的基本概念天球是為了研究天（1）天軸和天極過(guò)天球中心并平行于地球自轉(zhuǎn)軸的直線稱為天軸；天軸與天球的交點(diǎn)稱為天極，其中：北天極PN南天極PS。（2）天球赤道面及天球赤道通過(guò)天球中心M作一個(gè)與天軸垂直的平面，該平面稱為天球赤道面。天球赤道面與天球的交線稱為天球赤道。PNrMPS天球赤道2.1.2

天球的基本概念13（1）天軸和天極PNrMPS天球2.1.2天球的基本概念1（3）天頂和天底過(guò)測(cè)站點(diǎn)的鉛垂線向上方延伸與天球的交點(diǎn)稱為該點(diǎn)的(天文)天頂。向下方延伸與天球的交點(diǎn)稱為該點(diǎn)的(天文)天底。（4）天球子午面與子午圈通過(guò)天軸及某點(diǎn)的天頂所做的平面稱為天球子午面。天球子午面與天球的交線稱為天球子午圈。rMPNPS天球赤道天球子午圈2.1.2

天球的基本概念14（3）天頂和天底rMPNPS天球赤道天球子午圈2.1.2天（5）時(shí)圈通過(guò)天軸的平面與天球相交而形成的半個(gè)大圓稱為時(shí)圈。（6）黃道地球繞日公轉(zhuǎn)的軌道平面與天球的交線稱為黃道。在地球上觀測(cè)太陽(yáng)時(shí)，太陽(yáng)在黃道上進(jìn)行視運(yùn)動(dòng)。黃道平面與赤道平面的夾角稱為黃赤交角ε

，大約為23.5°。MPNPS天球赤道天球子午圈ε黃道ПN

ПS2.1.2

天球的基本概念15（5）時(shí)圈MPNPS天球天球ε黃道ПNПS2.1.2天球

（7）黃極過(guò)天球中心作垂直于黃道平面的垂線，該垂線與天球的交點(diǎn)稱為黃極。（8）春分點(diǎn)黃道和赤道的交點(diǎn)稱為春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)。其中太陽(yáng)從天球南半球穿越赤道進(jìn)入北半球時(shí)的交點(diǎn)稱為春分點(diǎn)。春分點(diǎn)、北天極，以及天球赤道等是建立天球坐標(biāo)系中重要的基準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)面。MPNPS春分點(diǎn)秋分點(diǎn)天球子午圈ε黃道ПN

ПS天球赤道2.1.2

天球的基本概念16（7）黃極MPNPS春分點(diǎn)天球ε黃道ПNПS天球2.1.

地球自轉(zhuǎn)是一種連續(xù)性的周期性運(yùn)動(dòng)。早期由于受觀測(cè)精度和計(jì)時(shí)工具的限制，人們認(rèn)為這種自轉(zhuǎn)是均勻的，所以被選作時(shí)間基準(zhǔn)。恒星時(shí)和太陽(yáng)時(shí)都是以地球自轉(zhuǎn)作為時(shí)間基準(zhǔn)的，其主要差異在于量測(cè)自轉(zhuǎn)時(shí)所選取的參考點(diǎn)不同。2.2

恒星時(shí)和太陽(yáng)時(shí)17地球自轉(zhuǎn)是一種連續(xù)性的周期性運(yùn)動(dòng)。2.2恒星時(shí)和太陽(yáng)時(shí)1

恒星時(shí)是以春分點(diǎn)作為參考點(diǎn)的。春分點(diǎn)連續(xù)兩次經(jīng)過(guò)地方上子午圈的時(shí)間間隔為一恒星日。以恒星日為基礎(chǔ)均勻分割而獲得恒星系統(tǒng)中的“小時(shí)”、“分”和“秒”。

由于章動(dòng)的影響，地球自轉(zhuǎn)軸在空間的方向是不斷變化的，故春分點(diǎn)有真春分點(diǎn)和平春分點(diǎn)之分。相應(yīng)的恒星時(shí)也有真恒星時(shí)和平恒星時(shí)之分。真恒星時(shí)也即真春分點(diǎn)的地方時(shí)角記為L(zhǎng)AST，平恒星時(shí)也即平春分點(diǎn)的地方時(shí)角記為L(zhǎng)MST，這兩者只差即為真春分點(diǎn)和平春分點(diǎn)之差，為黃經(jīng)章動(dòng)，為黃赤交角。2.2

恒星時(shí)和太陽(yáng)時(shí)2.2.1

恒星時(shí)（SiderealTime,ST）2.2

恒星時(shí)和太陽(yáng)時(shí)2.2.1

恒星時(shí)（SiderealTime,ST）18恒星時(shí)是以春分點(diǎn)作為參考點(diǎn)的。春分點(diǎn)連續(xù)兩次經(jīng)過(guò)地方上子1.真太陽(yáng)時(shí)

真太陽(yáng)時(shí)是以太陽(yáng)中心作為參考點(diǎn)的，太陽(yáng)中心連續(xù)兩次經(jīng)過(guò)某地的上子午圈的時(shí)間間隔稱為一個(gè)真太陽(yáng)日；再均勻分割為小時(shí)、分和秒。由于地球圍繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)軌道為一橢圓，其運(yùn)動(dòng)角速度是不相同的，再加上地球公轉(zhuǎn)是位于黃道平面，而時(shí)角是在赤道平面量度這一因素，故真太陽(yáng)時(shí)的長(zhǎng)度是不相同的。2.2

恒星時(shí)和太陽(yáng)時(shí)2.2.2

太陽(yáng)時(shí)（SolarTime,ST）191.真太陽(yáng)時(shí)2.2恒星時(shí)和太陽(yáng)時(shí)2.2.2太陽(yáng)時(shí)（Sol2.平太陽(yáng)時(shí)

用一個(gè)假太陽(yáng)來(lái)代替真太陽(yáng)。這個(gè)假太陽(yáng)也和真太陽(yáng)一樣在做周年視運(yùn)動(dòng)，但有兩點(diǎn)不同：其周年視運(yùn)動(dòng)軌跡位于赤道平面而不是黃道平面；它在赤道上的運(yùn)動(dòng)角速度是恒定的，等于真太陽(yáng)的平均角速度。我們稱這個(gè)假太陽(yáng)為平太陽(yáng)；以地球自轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)，以上述的平太陽(yáng)中心作為參考點(diǎn)而建立起來(lái)的時(shí)間系統(tǒng)稱為平太陽(yáng)時(shí)。2.2.2

太陽(yáng)時(shí)（SolarTime,ST）202.平太陽(yáng)時(shí)2.2.2太陽(yáng)時(shí)（SolarTime,ST2.2.2

太陽(yáng)時(shí)（SolarTime,ST）2.平太陽(yáng)時(shí)由于平太陽(yáng)是一個(gè)假想的看不見(jiàn)的東西，所以可以通過(guò)直接觀測(cè)真太陽(yáng)然后再根據(jù)真太陽(yáng)和平太陽(yáng)之間的關(guān)系將真太陽(yáng)時(shí)化為平太陽(yáng)時(shí)，但精度不高。也可以通過(guò)觀測(cè)恒星，然后化算為平太陽(yáng)時(shí)。真太陽(yáng)時(shí)與平太陽(yáng)時(shí)之差稱為，即 其值可以從天文年歷中查取。一年中，其數(shù)值在-14m24s至+16m21s間變化212.2.2太陽(yáng)時(shí)（SolarTime,ST）2.平太陽(yáng)4.世界時(shí)民用時(shí)是一種地方時(shí)。同一瞬間，位于不同經(jīng)線上的民用時(shí)是不同的。1884年在華盛頓召開(kāi)的國(guó)際子午線會(huì)議決定,將全球分為24個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)區(qū)。從格林尼治零子午線起，向東西各7.5°為0時(shí)區(qū)，然后向東每隔150為一個(gè)時(shí)區(qū)，分別記為1、2、3、······23時(shí)區(qū)。在同一時(shí)區(qū)統(tǒng)一采用該時(shí)區(qū)中央子午線的地方民用時(shí)，稱為區(qū)時(shí)。2.2.2

太陽(yáng)時(shí)（SolarTime,ST）4.世界時(shí)民用時(shí)是一種地方時(shí)。同一瞬間，位于不同經(jīng)線上的民用時(shí)是不同的。1884年在華盛頓召開(kāi)的國(guó)際子午線會(huì)議決定,將全球分為24個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)區(qū)。從格林尼治零子午線起，向東西各7.5°為0時(shí)區(qū)，然后向東每隔150為一個(gè)時(shí)區(qū)，分別記為1、2、3、······23時(shí)區(qū)。在同一時(shí)區(qū)統(tǒng)一采用該時(shí)區(qū)中央子午線的地方民用時(shí)，稱為區(qū)時(shí)。2.2.2

太陽(yáng)時(shí)（SolarTime,ST）224.世界時(shí)2.2.2太陽(yáng)時(shí)（SolarTime,ST）yZX4.世界時(shí)格林尼治零子午線處的民用時(shí)(即零時(shí)區(qū)的區(qū)時(shí))稱為世界時(shí)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)：地球自轉(zhuǎn)軸在地球內(nèi)部的位置是在變化的，即存在極移現(xiàn)象；地球自轉(zhuǎn)的速度也是不均勻的。它不僅包含長(zhǎng)期減緩的趨勢(shì)，而且還會(huì)有一些短周期的變化和季節(jié)性的變化，情況比較復(fù)雜。2.2.2

太陽(yáng)時(shí)（SolarTime,ST）23yZX4.世界時(shí)2.2.2太陽(yáng)時(shí)（SolarTime,2.2.2

太陽(yáng)時(shí)（SolarTime,ST）4.世界時(shí)為了彌補(bǔ)上述缺陷，從1956年起，便在世界時(shí)UT中加入極移改正和地球自轉(zhuǎn)速度的季節(jié)性改正。由此得到的世界時(shí)分別稱為UT1和UT2。 式中，、分別為天文經(jīng)度和天文緯度。 是以貝塞爾年為單位的日期，；為儒略日。242.2.2太陽(yáng)時(shí)（SolarTime,ST）4.世界時(shí)4.世界時(shí)在UT2中含有地球自轉(zhuǎn)速度的長(zhǎng)周期的變化項(xiàng)和不規(guī)則的變化項(xiàng)，所以它仍不是一個(gè)嚴(yán)格的均勻的時(shí)間系統(tǒng)。由于世界時(shí)與太陽(yáng)時(shí)保持密切的聯(lián)系，因而在天文學(xué)和人們的日常生活中被廣泛采用。但是這種時(shí)間系統(tǒng)在很多高科技高精度的應(yīng)用領(lǐng)域無(wú)法使用。2.2.2

太陽(yáng)時(shí)（SolarTime,ST）254.世界時(shí)2.2.2太陽(yáng)時(shí)（SolarTime,ST）定義為了避免世界時(shí)的不均勻性，1960年起引入了一種以地球繞日公轉(zhuǎn)周期為基礎(chǔ)的均勻時(shí)間系統(tǒng)，稱為歷書(shū)時(shí)。歷書(shū)時(shí)是一種以牛頓天體力學(xué)定律來(lái)確定的均勻時(shí)間，并成為牛頓時(shí)。歷書(shū)時(shí)的秒長(zhǎng)為1980年1月0.5日所對(duì)應(yīng)的回歸年長(zhǎng)度的1/31556925.9747(地球繞日公轉(zhuǎn)時(shí)兩次通過(guò)春分點(diǎn)的時(shí)間間隔為1回歸年)。歷書(shū)時(shí)的起點(diǎn)定義以1900年初太陽(yáng)的平黃經(jīng)為的瞬間即1900年1月0日世界時(shí)12h作為歷書(shū)時(shí)1900年1月0日12h。歷書(shū)時(shí)的測(cè)量將觀測(cè)得到的天體位置與用歷書(shū)時(shí)計(jì)算得到的天體歷表比較，就能內(nèi)插出觀測(cè)瞬間的歷書(shū)時(shí)。2.3歷書(shū)時(shí)（EphemerisTime,ET）26定義2.3歷書(shū)時(shí)（EphemerisTime,ET）2缺陷太陽(yáng)、月球、行星歷表中的位置與一些天文常數(shù)有關(guān)。若修改這些天文常數(shù)進(jìn)行，將導(dǎo)致歷書(shū)時(shí)的不連續(xù)；由于月球的視面積很大，邊緣又很不規(guī)則，很難精確找準(zhǔn)其中心的位置，所以求得的歷書(shū)時(shí)比理論精度要差的多；要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè)和數(shù)據(jù)處理才能得到準(zhǔn)確的時(shí)間；由于星表本身的誤差，同一瞬間觀測(cè)月球與觀測(cè)行星得出的歷書(shū)時(shí)ET可能不相同?，F(xiàn)狀1967年國(guó)際計(jì)量會(huì)議決定用原子時(shí)的秒長(zhǎng)作為時(shí)間計(jì)量的基本單位；1976年國(guó)際天文協(xié)會(huì)又決定從1984年起在計(jì)算天體位置，編制星歷時(shí)用力學(xué)時(shí)取代歷書(shū)時(shí)。2.3歷書(shū)時(shí)（EphemerisTime,ET）27缺陷2.3歷書(shū)時(shí)（EphemerisTime,ET）21.原子時(shí)的定義

概念生產(chǎn)力的發(fā)展，科技水平的提高，要求高準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度的時(shí)間系統(tǒng)。原子能級(jí)躍遷時(shí)，會(huì)發(fā)射或吸收電磁波；電子波頻率很穩(wěn)定，以上現(xiàn)象很容易復(fù)現(xiàn)，所以原子可以作為很好的時(shí)間基準(zhǔn)。20世紀(jì)50年代建立了以物質(zhì)內(nèi)部原子運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ)的原子時(shí)。

秒長(zhǎng)銫133元子基態(tài)，在兩個(gè)超精細(xì)的能級(jí)間躍遷輻射振蕩9192631770周所持取得時(shí)間為一個(gè)原子秒。

起點(diǎn)原子時(shí)的起算歷元1958年1月1日0h,其值與UT2相同。事實(shí)上(AT-UT2)1958.0=-0.0039s2.4原子時(shí)（AtomicTime,AT）281.原子時(shí)的定義2.4原子時(shí)（AtomicTime,A2.國(guó)際原子時(shí)(TempsAtomigueInternational—TAI

)原子時(shí)是由原子鐘來(lái)確定和維持的。但由于電子元器件及外部運(yùn)行環(huán)境的差異，同一瞬間每臺(tái)原子鐘所給出的時(shí)間并不嚴(yán)格相同。為了避免混亂，有必要建立一種更為可靠、更為均勻、能被世界各國(guó)所共同接受的統(tǒng)一的時(shí)間系統(tǒng)—國(guó)際原子時(shí)TAI。TAI是1971年由國(guó)際時(shí)間局建立的。目前，依據(jù)全球58個(gè)時(shí)間實(shí)驗(yàn)室(截止2006年12月)中大約240臺(tái)自由運(yùn)轉(zhuǎn)的原子鐘所給出的數(shù)據(jù)，采用ALGOS算法將得到自由原子時(shí)EAL，再經(jīng)時(shí)間頻率基準(zhǔn)鐘進(jìn)行頻率修正后求得的；2.4原子時(shí)（AtomicTime,AT）292.國(guó)際原子時(shí)(TempsAtomigueInterna3.協(xié)調(diào)世界時(shí)(UTC：UniversalTimeCoordinated)穩(wěn)定性和復(fù)現(xiàn)性都很好的原子時(shí)能滿足高精確度時(shí)間間隔測(cè)量的要求，但有不少領(lǐng)域，如天文導(dǎo)航、大地天文學(xué)等又與地球自轉(zhuǎn)有密切關(guān)系，離不開(kāi)世界時(shí)。為同時(shí)兼顧上述用戶的要求，國(guó)際無(wú)線電科學(xué)協(xié)會(huì)于20世紀(jì)60年代建立了協(xié)調(diào)世界時(shí)UTC。協(xié)調(diào)世界時(shí)的秒長(zhǎng)嚴(yán)格等于原子時(shí)的秒長(zhǎng)，而協(xié)調(diào)世界時(shí)與世界時(shí)UT間的時(shí)刻差規(guī)定需要保持在0.9秒以內(nèi)，否則將采取閏秒的方式進(jìn)行調(diào)整。2.4原子時(shí)（AtomicTime,AT）303.協(xié)調(diào)世界時(shí)(UTC：UniversalTimeCoo2.4原子時(shí)（AtomicTime,AT）***********************************************************************************IERS

BULLETIN-A****RapidService/PredictionofEarthOrientation*********************************************************************************30August2007Vol.XXNo.035GENERALINFORMATION:Toreceivethisinformationelectronically,contact:ser7@oruse</>MJD=JulianDate-2400000.5daysUT2-UT1=0.022sin(2*pi*T)-0.012cos(2*pi*T)-0.006sin(4*pi*T)+0.007cos(4*pi*T)

Wherepi=3.14159265…andTisthedateinBesselianyears.TT=TAI+32.184secondsDUT1=(UT1-UTC)transmittedwithtimesignals=-0.2secondsbeginning14June2007at0000UTCBeginning1January2006:TAI-UTC(BIPM)=33.000000secondsThecontributedobservationsusedinthepreparationofthisBulletinareavailableat<>.ThecontributedanalysisresultsarebasedondatafromVeryLongBaselineInterferometry(VLBI)，SatelliteLaserRanging(SLR)，theGlobalPositioningSystem(GPS)Satellites，LunarLaserRanging(SLR)，andMeteorologicalpredictionsofvariationsinAtmosphericAngular

Momentum(AAM).COMBINEDEARTHORENTATIONPARAMETERS:IERSRapidServiceMJDx’’error’’y’’error’’UT1-UTCserrors782454336.20660.00009.27735.00009-.162636.000013782554337.20470.00009.27498.00010-.162186.000012782654338.20298.00009.27257.00010-.161904.000015782754339.20179.00009.27040.00010-.161906.000013782854340.20091.00009.26860.00010-.162235.000013782954341.20007.00009.26701.00009-.162853.000048783054342.19941.00009.26548.00010-.163724.000057IERS所給出的地球定向參數(shù)312.4原子時(shí)（AtomicTime,AT）******4.GPS時(shí)GPS時(shí)是全球定位系統(tǒng)GPS使用的一種時(shí)間系統(tǒng)。它是由GPS的地面站和GPS衛(wèi)星中的建立和維持的一種原子時(shí)。其起點(diǎn)為1980年1月6日0h00m00s。在起始時(shí)刻GPS時(shí)與UTC對(duì)齊。國(guó)際上有專門單位在測(cè)定并公布C0值。2.4原子時(shí)（AtomicTime,AT）324.GPS時(shí)2.4原子時(shí)（AtomicTime,AT）5.GLONASS時(shí)GLONASS為滿足導(dǎo)航和定位的需要也建立了自己的時(shí)間系統(tǒng)。我們將其稱為GLONASS時(shí)。GLONASS時(shí)也存在跳秒，且與UTC保持一致。它們之間有下列關(guān)系：全球的時(shí)間中心和時(shí)間實(shí)驗(yàn)室都可用自己的原子鐘來(lái)建立和維持一個(gè)“局部”UTC。如由美國(guó)海軍天文臺(tái)USNO所建立的和維持的UTC記為UTC(USNO)。而由BIPM建立和維持的全球統(tǒng)一的UTC則無(wú)需括號(hào)說(shuō)明。2.4原子時(shí)（AtomicTime,AT）Date20070hUTCMJDC0/nsN0C1/nsN1JUN2854279-5.247-825.976JUN2954280-5.645-828.673JUN3054281-8.246-836.371JUL154282-7.844-834.783JUL254283-5.846-819.178JUL354284-3.445-826.780JUL454285-3.646-838.872UTC(TAI)與GPS時(shí)、GLONASS時(shí)之差335.GLONASS時(shí)2.4原子時(shí)（AtomicTime,概念根據(jù)原子在能級(jí)躍遷時(shí)所產(chǎn)生或吸收的電磁波的固有而穩(wěn)定的頻率所制作的時(shí)鐘稱為原子鐘。組成通常由原子頻標(biāo)、石英晶體振蕩器及伺服電路等部件組成。2.5原子鐘34概念2.5原子鐘342.5原子鐘2.5.1發(fā)展歷史1945年美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的物理學(xué)家教授塞多·拉比(SadorRabi)提出利用原子磁共振技術(shù)可以制造高精度的時(shí)鐘。

1949年美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局NBS生產(chǎn)了世界上第一臺(tái)用氨分子作為振蕩源的原子鐘。

1952年它又研制出以銫原子作為振蕩源的銫原子鐘NBS—1。1955年英國(guó)國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室NPL研制出第一臺(tái)長(zhǎng)束(long—beam)銫原子鐘，英國(guó)皇家格林尼治天文臺(tái)用它來(lái)維持時(shí)間。此后NPL又與美國(guó)海軍天文臺(tái)合作來(lái)測(cè)定在歷書(shū)時(shí)1秒鐘銫原子躍遷的振蕩次數(shù)，頻率為9192631770Hz。國(guó)際計(jì)量協(xié)會(huì)正是根據(jù)這一結(jié)果來(lái)定義國(guó)際制秒長(zhǎng)的。與此同時(shí)NationalCompany開(kāi)始研制世界上第一臺(tái)商品化的銫原子鐘，這臺(tái)鐘于1956年完成，到1960年該公司共售出約50臺(tái)原子鐘得到了廣泛的應(yīng)用。2.5原子鐘2.5.1發(fā)展歷史352.5原子鐘2.5.1發(fā)展歷史1945年美國(guó)哥倫比亞大2.5原子鐘2.5.1發(fā)展歷史最近幾十年來(lái)隨著半導(dǎo)體激光技術(shù)、原子的激光冷卻與囚禁技術(shù)、離子囚禁技術(shù)、相干布居囚禁理論、鎖模飛秒脈沖技術(shù)(簡(jiǎn)稱飛秒光梳)、原子的光晶格囚禁理論和技術(shù)、超穩(wěn)窄線寬激光技術(shù)等新理論和新技術(shù)的應(yīng)用,使原子鐘處于飛速發(fā)展的階段。原子鐘的性能指標(biāo)被不斷刷新，精度平均每10年提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。目前精度最好的銫原子噴泉鐘的準(zhǔn)確度已達(dá)(4~5)×10-16。原子鐘已成為國(guó)家戰(zhàn)略資源，在相當(dāng)大的程度上反映了一個(gè)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)水平。2.5原子鐘2.5.1發(fā)展歷史362.5原子鐘2.5.1發(fā)展歷史最近幾十年來(lái)隨著半2.5原子鐘2.5.2原子鐘的基本工作原理1.銫原子鐘的工作原理探測(cè)器銫原子輸出信號(hào)反饋線路AB磁鐵電爐磁鐵晶體振蕩器磁鐵磁鐵2.銣原子鐘和氫原子鐘的工作原理2.5原子鐘2.5.2原子鐘的基本工作原理372.5原子鐘2.5.2原子鐘的基本工作原理1.銫原子鐘的1.基準(zhǔn)型原子鐘基準(zhǔn)型原子鐘是在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中運(yùn)行的(對(duì)運(yùn)行的外部條件有很高要求的)具有自我評(píng)價(jià)能力的最高精度的時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)。目前在全球已有15臺(tái)正在運(yùn)行或正在研制的冷原子噴泉鐘。巴黎天文臺(tái)的三臺(tái)噴泉鐘和美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院研制的噴泉鐘的精度和日穩(wěn)定度都已進(jìn)入10-16量級(jí)。中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院研制的銫原子噴泉鐘，在2003年鑒定時(shí)的準(zhǔn)確度為8.5×10-15。經(jīng)改進(jìn)后目前的精度已達(dá)到5.0×10-15。2.5原子鐘2.5.3原子鐘的分類2.5原子鐘2.5.3原子鐘的分類381.基準(zhǔn)型原子鐘2.5原子鐘2.5.3原子鐘的分類2.52.5原子鐘2.5.3原子鐘的分類2.應(yīng)用型原子鐘1）守時(shí)型原子鐘

守時(shí)型原子鐘是一種在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下運(yùn)行的、能長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的穩(wěn)定可靠的頻標(biāo)，用于時(shí)間記錄和保持。2）星載原子鐘 目前星載原子鐘的數(shù)量已達(dá)400多臺(tái)。2.5原子鐘2.5.3原子鐘的分類392.5原子鐘2.5.3原子鐘的分類2.應(yīng)用型原子鐘2.51.銫原子噴泉鐘2.離子阱原子鐘3.光鐘

2007年巴黎天文臺(tái)和美國(guó)的JILA的鍶光鐘的準(zhǔn)確度也達(dá)到了(2~3)×10-15。雖然目前的精度仍比不上高精度的銫原子噴泉鐘，但改進(jìn)的空間還很大，預(yù)計(jì)其穩(wěn)定度會(huì)比噴泉鐘要好。2.5原子鐘2.5.4原子鐘的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)401.銫原子噴泉鐘2.5原子鐘2.5.4原子鐘的發(fā)展現(xiàn)狀及是一種快速自轉(zhuǎn)的中子星；恒星演化到晚期，原子中的電子被壓縮到原子核中與質(zhì)子生成中子，這種星稱為中子星。直徑一般只有10~20km，是宇宙中最小的恒星質(zhì)量和太陽(yáng)等恒星相仿。脈沖星具有的極端的物理環(huán)境：中心密度可達(dá)1015g/cm3表面溫度可達(dá)1億度中心溫度則高達(dá)600億度中心壓力可達(dá)1028個(gè)大氣壓磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)108T以上2.6脈沖星時(shí)2.6.1脈沖星2.6脈沖星時(shí)2.6.1脈沖星41是一種快速自轉(zhuǎn)的中子星；2.6脈沖星時(shí)2.6.1脈沖星22.6脈沖星時(shí)2.6.1脈沖星在這種難以想象的極端物理?xiàng)l件下，星體將產(chǎn)生極強(qiáng)的電磁波，其平均輻射能量為太陽(yáng)的100萬(wàn)倍。中子星的自轉(zhuǎn)軸與磁軸一般并不一致，隨著中子星的自轉(zhuǎn)，這些輻射束也將在空間旋轉(zhuǎn)。中子星自轉(zhuǎn)周期從數(shù)毫秒至數(shù)秒不等。毫秒脈沖星的自轉(zhuǎn)周期非常穩(wěn)定，自轉(zhuǎn)周期變化率可小于10-20s/s。這些脈沖星可成為自然界中最好的時(shí)鐘。2.6脈沖星時(shí)2.6.1脈沖星422.6脈沖星時(shí)2.6.1脈沖星在這種難以想象的極端物理?xiàng)l2.6脈沖星時(shí)2.6.2脈沖星時(shí)脈沖星只是自然界中一種具有非常穩(wěn)定的自轉(zhuǎn)周期的天體。要利用它們的自轉(zhuǎn)周期作為時(shí)間基準(zhǔn)進(jìn)而來(lái)建立一種可供實(shí)用的高精度的時(shí)間系統(tǒng)，還有許多基礎(chǔ)性的工作要做。1.繼續(xù)尋找脈沖星2.廣泛開(kāi)展長(zhǎng)期的高精度的TOA計(jì)時(shí)測(cè)量脈沖信號(hào)到達(dá)時(shí)間的測(cè)定精度已達(dá)只有在廣泛開(kāi)展高精度的長(zhǎng)時(shí)間的TOA測(cè)量的基礎(chǔ)上，我們才有可能建立各脈沖星的鐘模型：2.6脈沖星時(shí)2.6.2脈沖星時(shí)432.6脈沖星時(shí)2.6.2脈沖星時(shí)脈沖星只是自然界2.6脈沖星時(shí)2.6.2脈沖星時(shí)3.制定統(tǒng)一規(guī)定，協(xié)調(diào)各國(guó)工作，為建立統(tǒng)一的脈沖星時(shí)創(chuàng)造條件

目前國(guó)際計(jì)量局BIPM和美國(guó)海軍天文臺(tái)USNO正在開(kāi)展這一工作。預(yù)計(jì)在未來(lái)5年內(nèi)，利用全球的脈沖星計(jì)時(shí)觀測(cè)陣列的資料，有望建立一個(gè)由10個(gè)左右的脈沖星所組成的綜合脈沖星時(shí)間基準(zhǔn)。為提高原子時(shí)的精度和行星歷表的精度以及引力波的探測(cè)研究等創(chuàng)造良好的條件。我國(guó)也開(kāi)展了脈沖星觀測(cè)和理論研究工作。在貴州山區(qū)建造口徑為500m的射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)必將大大增強(qiáng)我國(guó)巡天觀測(cè)脈沖星的能力。脈沖星的計(jì)時(shí)觀測(cè)精度有望提高到442.6脈沖星時(shí)2.6.2脈沖星時(shí)3.制定統(tǒng)一規(guī)定，協(xié)調(diào)各2.7相對(duì)論框架下的時(shí)間系統(tǒng)牛頓力學(xué)認(rèn)為時(shí)間是與空間的位置與能量無(wú)關(guān)的一個(gè)獨(dú)立變量。隨著觀測(cè)技術(shù)和計(jì)時(shí)精度的不斷改善，這種經(jīng)典理論與觀測(cè)結(jié)果之間的矛盾就開(kāi)始顯現(xiàn)。

1976年第16屆IAU大會(huì)作出決議，正式在天文學(xué)領(lǐng)域中引進(jìn)了相對(duì)論時(shí)間尺度，給出了地球動(dòng)力學(xué)時(shí)TDT和太陽(yáng)系之心動(dòng)力學(xué)時(shí)TDB的具體定義。

1991年召開(kāi)的第21屆IAU大會(huì)上又決定將地球動(dòng)力學(xué)時(shí)TDT改稱為地球時(shí)TT，并引入了地心坐標(biāo)時(shí)TCG和太陽(yáng)系質(zhì)心坐標(biāo)時(shí)TCB。452.7相對(duì)論框架下的時(shí)間系統(tǒng)牛頓力學(xué)認(rèn)為時(shí)間是與空間的2.7相對(duì)論框架下的時(shí)間系統(tǒng)1.相對(duì)論框架下幾種時(shí)間系統(tǒng)的定義（1）地球動(dòng)力學(xué)時(shí)(TempsDynamigueTerrestre，TDT)地球動(dòng)力學(xué)時(shí)是用于解算圍繞地球質(zhì)心旋轉(zhuǎn)的天體(如人造衛(wèi)星)的運(yùn)動(dòng)方程，編算其星歷時(shí)所用的一種時(shí)間系統(tǒng)。地球動(dòng)力學(xué)時(shí)TDT與國(guó)際原子時(shí)TAI間有下列關(guān)系：。目前計(jì)算衛(wèi)星位置、編制衛(wèi)星星歷時(shí)所用的時(shí)間都采用地球時(shí)TT。（2）太陽(yáng)系質(zhì)心動(dòng)力學(xué)時(shí)(TempsDynamigueBarycentrigue—TDB)太陽(yáng)系質(zhì)心動(dòng)力學(xué)時(shí)有時(shí)也被簡(jiǎn)稱為質(zhì)心動(dòng)力學(xué)時(shí)。這是一種用以解算坐標(biāo)原點(diǎn)位于太陽(yáng)系質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)方程(如行星運(yùn)動(dòng)方程)并編制其星表時(shí)所用的時(shí)間系統(tǒng)。（3）地心坐標(biāo)時(shí)(TempsCoordinateGeocentrigue—TCG)地心坐標(biāo)時(shí)是原點(diǎn)位于地心的天球坐標(biāo)系中所使用的第四維坐標(biāo)—時(shí)間坐標(biāo)。它是把TDT從大地水準(zhǔn)面上通過(guò)相對(duì)論轉(zhuǎn)換到地心時(shí)的類時(shí)變量。（4）質(zhì)心坐標(biāo)時(shí)(TempsCoordinateBarycentrigue—TCB)質(zhì)心坐標(biāo)時(shí)TCB是太陽(yáng)系質(zhì)心天球坐標(biāo)系中的第四維坐標(biāo)。462.7相對(duì)論框架下的時(shí)間系統(tǒng)1.相對(duì)論框架下幾種時(shí)間系統(tǒng)的2.8時(shí)間傳遞時(shí)間傳遞的方法和手段很多，不同方法的傳遞精度、方便程度、所需付出的代價(jià)及應(yīng)用的范圍各不相同。2.8.1短波無(wú)線電時(shí)號(hào)頻率一般為3MHZ～30MHZ。

比對(duì)方法有耳目法、停表法、電子計(jì)數(shù)器法和時(shí)號(hào)示波器法。若經(jīng)時(shí)間比對(duì)后側(cè)的本地鐘的秒信號(hào)與接收到的秒信號(hào)間的時(shí)間差為e，則本地鐘的鐘差u可用下式計(jì)算：為時(shí)號(hào)超前發(fā)射的時(shí)間，是一個(gè)已知的規(guī)定值；為無(wú)線電信號(hào)的傳播時(shí)間，由信號(hào)在無(wú)線電發(fā)射機(jī)中的時(shí)間延遲、信號(hào)在無(wú)線電接收機(jī)中的時(shí)間延遲及信號(hào)在空間的傳播時(shí)間三部分組成?？捎孟率接?jì)算：472.8時(shí)間傳遞時(shí)間傳遞的方法和手段很多，不同方法的2.8時(shí)間傳遞2.8.1短波無(wú)線電時(shí)號(hào)根據(jù)傳播距離的不同，D可分別按下列方法來(lái)計(jì)算：（1）傳播距離在1000~2000km之間可將地球視為圓球，用球面公式來(lái)解算兩地之間的球面距離式中為地球半徑，為發(fā)射機(jī)的地理經(jīng)緯度，為接收機(jī)的地理經(jīng)緯度。為無(wú)線電信號(hào)在大氣層中的傳播速度，其經(jīng)驗(yàn)值為28.5萬(wàn)KM/s。（2）距離大于2000km按橢球面上的大地線長(zhǎng)度公式來(lái)計(jì)算距離2.8時(shí)間傳遞2.8.1短波無(wú)線電時(shí)號(hào)482.8時(shí)間傳遞2.8.1短波無(wú)線電時(shí)號(hào)根據(jù)傳播距離的不同2.8時(shí)間傳遞2.8.1短波無(wú)線電時(shí)號(hào)（3）距離小于1000km

D=2L我國(guó)的國(guó)家授時(shí)中心NTSC也在發(fā)波短波信號(hào)BPM。發(fā)射臺(tái)位于山西省蒲城，發(fā)射頻率為2.5MHZ、5.0MHZ、10MHZ、15MHZ，交替在全天發(fā)播。

2.8時(shí)間傳遞2.8.1短波無(wú)線電時(shí)號(hào)492.8時(shí)間傳遞2.8.1短波無(wú)線電時(shí)號(hào)（3）距離小于102.8時(shí)間傳遞2.8.2長(zhǎng)波無(wú)線電時(shí)號(hào)主要以地面波的形式傳播，具有衰減小、傳輸穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，但傳播距離較短。其精度可達(dá)1us或更好。如果將長(zhǎng)波發(fā)射臺(tái)組成一個(gè)臺(tái)鏈，則可進(jìn)行地基無(wú)線電導(dǎo)航。其中最有代表性的是羅蘭C系統(tǒng)。導(dǎo)航臺(tái)鏈通常是有一個(gè)主臺(tái)和兩個(gè)以上的副臺(tái)組成的。主臺(tái)和副臺(tái)均按事先規(guī)定的時(shí)延依次用同一頻率發(fā)射信號(hào)。流動(dòng)用戶只需用接收機(jī)測(cè)定這些信號(hào)到達(dá)的時(shí)間差后，即可根據(jù)發(fā)射臺(tái)的已知站坐標(biāo)用距離差交會(huì)(雙曲交會(huì))的方法來(lái)測(cè)定自己的位置，精度一般可達(dá)0.2~0.5海里。

80年代后期，我國(guó)又先后在南海、東海等沿海地區(qū)建立了長(zhǎng)波導(dǎo)航臺(tái)鏈，既可用于導(dǎo)航也可以承擔(dān)長(zhǎng)波授時(shí)服務(wù)。2.8時(shí)間傳遞2.8.2長(zhǎng)波無(wú)線電時(shí)號(hào)2.8時(shí)間傳遞2.8.2長(zhǎng)波無(wú)線電時(shí)號(hào)502.8時(shí)間傳遞2.8.2長(zhǎng)波無(wú)線電時(shí)號(hào)主要以地面波的形有源比對(duì)在電視信號(hào)的空白段插入時(shí)間信號(hào)編碼。用戶接收信號(hào)并經(jīng)譯碼和比對(duì)后即可確定本地鐘的鐘差。20世紀(jì)80年代，NTSC和中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院共同制定了有源電視比對(duì)的法規(guī)。在電視垂直消隱期間的空行中插入時(shí)頻信號(hào)，并在中央1、2、4套節(jié)目中發(fā)播。時(shí)間比對(duì)方法：獨(dú)立定時(shí)法：授時(shí)精度約為0.1ms；共視法：用戶在UTC時(shí)間0h或12h進(jìn)行衛(wèi)星電視時(shí)刻比對(duì)后，再根據(jù)“時(shí)間頻率公報(bào)”上提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行改正，精度為0.1μs

2.8時(shí)間傳遞2.8.3電視比對(duì)2.8時(shí)間傳遞2.8.3電視比對(duì)51有源比對(duì)2.8時(shí)間傳遞2.8.3電視比對(duì)2.8時(shí)間傳遞無(wú)源比對(duì)直接采用電視信號(hào)中的某一行同步脈沖來(lái)進(jìn)行時(shí)間比對(duì)。由于該行信號(hào)是直接由電視臺(tái)提供的，精度較差，故時(shí)間服務(wù)部門還需對(duì)該行信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，求得其誤差改正數(shù)并提供給用戶進(jìn)行修正。我國(guó)選用第6行的同步脈沖來(lái)進(jìn)行時(shí)間比對(duì)。經(jīng)多次取平均后，無(wú)源比對(duì)的精度可達(dá)1μs。2.8時(shí)間傳遞2.8.3電視比對(duì)2.8時(shí)間傳遞2.8.3電視比對(duì)52無(wú)源比對(duì)2.8時(shí)間傳遞2.8.3電視比對(duì)2.8時(shí)間傳遞

將便攜式原子鐘搬運(yùn)至A地與鐘A進(jìn)行比對(duì)，然后再將其搬運(yùn)至B地與鐘B進(jìn)行比對(duì)，從而求出A、B兩臺(tái)鐘之間的相對(duì)鐘差的方法稱為搬運(yùn)鐘法。為了提高精度，一般遵照下述原則進(jìn)行時(shí)間比對(duì)：盡可能縮短兩次比對(duì)間的時(shí)間間隔，因而搬運(yùn)工作一般均用飛機(jī)來(lái)完成，也稱為飛行鐘比對(duì)法。在搬運(yùn)工程中便攜式原子鐘應(yīng)處于較好的外界環(huán)境中。采用往返測(cè)的方法對(duì)搬運(yùn)鐘本身的誤差進(jìn)行改正。工作量大，費(fèi)時(shí)耗錢，一般僅用于高精度原子鐘間的時(shí)間比對(duì)。2.8時(shí)間傳遞2.8.4搬運(yùn)鐘法2.8時(shí)間傳遞2.8.4搬運(yùn)鐘法53將便攜式原子鐘搬運(yùn)至A地與鐘A進(jìn)行比對(duì)，然后再將其搬運(yùn)至B提出自20世紀(jì)中葉以來(lái)，利用衛(wèi)星進(jìn)行長(zhǎng)距離高精度的時(shí)間比對(duì)技術(shù)迅速發(fā)展，得到了廣泛的應(yīng)用，成為一個(gè)重要的衛(wèi)星應(yīng)用領(lǐng)域，利用衛(wèi)星進(jìn)行時(shí)間比對(duì)可分下列兩種方法：衛(wèi)星中繼法利用衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)進(jìn)行精密授時(shí)和時(shí)間比對(duì)2.8時(shí)間傳遞2.8.5利用衛(wèi)星進(jìn)行時(shí)間比對(duì)2.8時(shí)間傳遞2.8.5利用衛(wèi)星進(jìn)行時(shí)間比對(duì)54提出2.8時(shí)間傳遞2.8.5利用衛(wèi)星進(jìn)行時(shí)間比對(duì)2.81.衛(wèi)星中繼法衛(wèi)星上無(wú)需配備原子鐘，只轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)自地面站的時(shí)間信號(hào)。單向中繼法通過(guò)電視直播衛(wèi)星來(lái)傳遞時(shí)間信號(hào)的。其原理與電視無(wú)源比對(duì)法相同。由于受到用戶和衛(wèi)星的坐標(biāo)誤差，大氣傳播誤差及中繼時(shí)間延遲等因素的影響，故精度不是很高，一般為±20μs左右。2.8時(shí)間傳遞2.8.5利用衛(wèi)星進(jìn)行時(shí)間比對(duì)2.8時(shí)間傳遞2.8.5利用衛(wèi)星進(jìn)行時(shí)間比對(duì)551.衛(wèi)星中繼法2.8時(shí)間傳遞2.8.5利用衛(wèi)星進(jìn)行時(shí)間比1.衛(wèi)星中繼法雙向中繼法A、B兩站都通過(guò)衛(wèi)星獨(dú)立地向?qū)Ψ桨l(fā)射時(shí)間信號(hào)。兩站均把本地鐘的秒信號(hào)作為計(jì)數(shù)器的開(kāi)門信號(hào)，把接收到的來(lái)自于對(duì)方的經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器的關(guān)門信號(hào)，分別測(cè)得時(shí)間差eA和eB。由于雙方所受到的時(shí)間傳播延遲誤差的大小相同、符號(hào)相反，故用戶和衛(wèi)星的坐標(biāo)誤差、大氣延遲誤差（對(duì)流層延遲，電離層延遲等），以及衛(wèi)星的中繼時(shí)延等誤差均可消去，故時(shí)間比對(duì)精度可大幅提高，一般可優(yōu)于10ns。2.8時(shí)間傳遞2.8.5利用衛(wèi)星進(jìn)行時(shí)間比對(duì)2.8時(shí)間傳遞2.8.5利用衛(wèi)星進(jìn)行時(shí)間比對(duì)561.衛(wèi)星中繼法2.8時(shí)間傳遞2.8.5利用衛(wèi)星進(jìn)行時(shí)間比2.利用衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)進(jìn)行精密授時(shí)和時(shí)間比對(duì)20世紀(jì)50年代后，各種衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)相繼建立，如Transit、GPS、GLONASS等。單向觀測(cè)法授時(shí)精度受各種誤差的影響。以GPS為例，在無(wú)SA的情況下，授時(shí)精度一般只能達(dá)到10~40ns左右;共視法由于衛(wèi)星星歷誤差和衛(wèi)星鐘差可得以消除，大氣傳播誤差也能大幅消弱，因而精度可大幅提高。以GPS為例，比對(duì)時(shí)其精度可達(dá)幾個(gè)ns或更好。

激光測(cè)衛(wèi)法進(jìn)行星鐘檢測(cè)的精度可達(dá)±100ps，進(jìn)行遠(yuǎn)距離時(shí)間比對(duì)的精度可達(dá)±20ps，比其它方法的精度要高1~2個(gè)數(shù)量級(jí)。2.8時(shí)間傳遞2.8.5利用衛(wèi)星進(jìn)行時(shí)間比對(duì)2.8時(shí)間傳遞2.8.5利用衛(wèi)星進(jìn)行時(shí)間比對(duì)572.利用衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)進(jìn)行精密授時(shí)和時(shí)間比對(duì)2.8時(shí)間傳NTSC通過(guò)專用電話時(shí)碼服務(wù)，計(jì)算機(jī)加調(diào)制解調(diào)器的方式和語(yǔ)言授時(shí)服務(wù)采用電話時(shí)碼服務(wù)（029—83890342），用戶通過(guò)NTSC的電話時(shí)碼接收機(jī)即可自行獲得標(biāo)準(zhǔn)的北京時(shí)的顯示和輸出。工作可靠，成本低廉，可滿足中等精度的用戶的需求，為地震臺(tái)網(wǎng)、水文監(jiān)測(cè)、電力、通信、交通管理等行業(yè)提供服務(wù);精度優(yōu)于1ms。計(jì)算機(jī)加調(diào)制解調(diào)器方式可提供自動(dòng)的計(jì)算機(jī)時(shí)間服務(wù)。電信號(hào)碼為029—83894117。用戶計(jì)算機(jī)通過(guò)調(diào)制解調(diào)器與電話線連接后，在指定網(wǎng)站(NTSC時(shí)間科普網(wǎng)絡(luò))中下載專用撥號(hào)授時(shí)軟件NTSCTime，安裝后即可撥打NTSC的服務(wù)專線，同步校正用戶計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘;精度優(yōu)于0.1s。2.8時(shí)間傳遞2.8.6電話和計(jì)算機(jī)授時(shí)2.8時(shí)間傳遞2.8.6電話和計(jì)算機(jī)授時(shí)58NTSC通過(guò)專用電話時(shí)碼服務(wù)，計(jì)算機(jī)加調(diào)制解調(diào)器的方式和語(yǔ)言一種數(shù)字化的郵戳，由公正的第三方提供的為電子文件和電子交易所作的時(shí)間證明。以表明該文件或交易于某一時(shí)刻已存在，為用戶提供可靠的時(shí)間確認(rèn)和驗(yàn)證服務(wù)。在數(shù)字簽名、電子商務(wù)/政務(wù)、數(shù)字產(chǎn)品的專利和版權(quán)等方面有廣泛應(yīng)用。詳情可參閱NTSC的主頁(yè)面(http://)。2.8時(shí)間傳遞2.8.7網(wǎng)絡(luò)時(shí)間戳服務(wù)（TimeStamp）59一種數(shù)字化的郵戳，由公正的第三方提供的為電子文件和電子交易所歷法是規(guī)定年、月、日的長(zhǎng)度以及它們之間的關(guān)系，制定時(shí)間序列的一套法則。由于地球繞日公轉(zhuǎn)周期和月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期均不為整天數(shù)，而歷法中規(guī)定的年和月的長(zhǎng)度則只能為整天數(shù)，所以需要有一套合適的方法來(lái)加以編排。主要分為陽(yáng)歷（公歷）以回歸年為基本單位。陰陽(yáng)歷（農(nóng)歷）以朔望月計(jì)月，

以回歸年計(jì)年，二者兼顧。陰歷（回歷）以朔望月為基本單位2.9空間大地測(cè)量中用到的一些長(zhǎng)時(shí)間計(jì)時(shí)方法2.9.1歷法(calendar)2.9空間大地測(cè)量中用到的一些長(zhǎng)時(shí)間計(jì)時(shí)方法2.9.1歷法(calendar)60歷法是規(guī)定年、月、日的長(zhǎng)度以及它們之間的關(guān)系，制定時(shí)間序列的1.陽(yáng)歷（solarcalendar）陽(yáng)歷并稱公歷，是以太陽(yáng)周年視運(yùn)動(dòng)為依據(jù)而制定的。太陽(yáng)中心連續(xù)兩次通過(guò)春分點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間間隔為一個(gè)回歸年，其長(zhǎng)度為：其中t為從J2000.0起算的儒略世紀(jì)數(shù)，即：

2009年1月1日所對(duì)應(yīng)的回歸年長(zhǎng)度為365.24218913日2.9空間大地測(cè)量中用到的一些長(zhǎng)時(shí)間計(jì)時(shí)方法2.9.1歷法(calendar)611.陽(yáng)歷（solarcalendar）2.9空間大地測(cè)量1.陽(yáng)歷（solarcalendar）1）儒略歷儒略歷是古羅馬皇帝儒略·愷撒在公元前46年指定的一種陽(yáng)歷。一年分為12個(gè)月。其中1、3、5、7、8、10、12月為大月，每月31日；4、6、9、11月為小月，每月30日；2月在平年為28日，閏年為29日。凡年份能被4整除的定為閏年，不能被4整除的年份為平年。按照上述規(guī)定年平年長(zhǎng)度為365日，閏年為366日，其平均長(zhǎng)為365.25日。2）格里歷格里歷又稱公歷，現(xiàn)被世界各國(guó)廣泛采用。規(guī)定對(duì)世紀(jì)年而言只能被400整除的世紀(jì)年才算閏年，公歷中每400年就要比儒略世紀(jì)中的400年少3天，平均每年的長(zhǎng)度為365.2425日。2.9.1歷法(calendar)1.陽(yáng)歷（solarcalendar）1）儒略歷儒略歷是古羅馬皇帝儒略·愷撒在公元前46年指定的一種陽(yáng)歷。一年分為12個(gè)月。其中1、3、5、7、8、10、12月為大月，每月31日；4、6、9、11月為小月，每月30日；2月在平年為28日，閏年為29日。凡年份能被4整除的定為閏年，不能被4整除的年份為平年。按照上述規(guī)定年平年長(zhǎng)度為365日，閏年為366日，其平均長(zhǎng)為365.25日。2）格里歷格里歷又稱公歷，現(xiàn)被世界各國(guó)廣泛采用。規(guī)定對(duì)世紀(jì)年而言只能被400整除的世紀(jì)年才算閏年，公歷中每400年就要比儒略世紀(jì)中的400年少3天，平均每年的長(zhǎng)度為365.2425日。2.9.1歷法(calendar)621.陽(yáng)歷（solarcalendar）2.9.1歷法(c2）陰歷(lunarcalendar)陰歷是根據(jù)月相的變化周期(朔望月)制定的一種歷法。該歷法規(guī)定單月為30日，雙月為29日，每月平均為29.5日，與朔望月的長(zhǎng)度29.53059……日很接近。以新月始見(jiàn)為月首，12個(gè)月為一年，共354日。而12個(gè)朔望月的長(zhǎng)度為354.36708……日，比陰歷年多出0.36708日。30年要多出11.0124日。每30年要設(shè)置11個(gè)閏年，規(guī)定第2、5、7、10、13、16、18、21、24、26、29年的12月底各加上一天，共355日。2.9.1歷法(calendar)632）陰歷(lunarcalendar)2.9.1歷法(c3）陰陽(yáng)歷（luni—solarcalendar）陰陽(yáng)歷:一種兼顧陽(yáng)歷和陰歷特點(diǎn)的歷法陰陽(yáng)歷中的年以回歸年為依據(jù)，而月則按朔望月為依據(jù)，大月為30日，小月為29日，平均每月為29.5日。每19年中有7個(gè)為閏年。閏年中增加一個(gè)月，稱為閏月。我國(guó)長(zhǎng)期使用陰陽(yáng)歷，1912年后又采用陽(yáng)歷，但陰陽(yáng)歷也未被廢止，同時(shí)在民間被使用，稱為農(nóng)歷。2.9.1歷法(calendar)643）陰陽(yáng)歷（luni—solarcalendar）2.9.1.儒略日(JulianDay,JD)

起點(diǎn)為公元前4713年1月1日12h(世界時(shí)平正午)，然后逐日累加。（1）據(jù)公歷的年(Y)月(M)日(D)來(lái)計(jì)算對(duì)應(yīng)的儒略日J(rèn)D公式1：公式2：（2）據(jù)儒略日反求公歷年、月、日

2.9.2儒略日與簡(jiǎn)化儒略日651.儒略日(JulianDay,JD)2.9.2儒略日2.簡(jiǎn)化儒略日（ModifiedJulianDay—MJD）簡(jiǎn)化儒略日與儒略日之間的關(guān)系為：MJD是采用1858年11月17日平子夜作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)的一種連續(xù)計(jì)時(shí)法。3.年積日年積日是在一年中使用的連續(xù)計(jì)時(shí)法。每年的1月1日計(jì)為第一日。2月1日為第32日依此類推。平年的12月31日為第365日，閏年的12月31日為第366日。用它可方便地求出一年內(nèi)兩個(gè)時(shí)刻t1和t2間的時(shí)間間隔。2.9.2儒略日與簡(jiǎn)化儒略日662.簡(jiǎn)化儒略日（ModifiedJulianDay—MJ

第二章結(jié)束67第二章結(jié)束679、有時(shí)候讀書(shū)是一種巧妙地避開(kāi)思考的方法。2022/12/102022/12/10Saturday,December10,202210、閱讀一切好書(shū)如同和過(guò)去最杰出的人談話。2022/12/102022/12/102022/12/1012/10/20229:47:58AM11、越是沒(méi)有本領(lǐng)的就越加自命不凡。2022/12/102022/12/102022/12/10Dec-2210-Dec-2212、越是無(wú)能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。2022/12/102022/12/102022/12/10Saturday,December10,202213、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。2022/12/102022/12/102022/12/102022/12/1012/10/202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。10十二月20222022/12/102022/12/102022/12/1015、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過(guò)于提升自我。。十二月222022/12/102022/12/102022/12/1012/10/202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022/12/102022/12/1010December202217、一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。2022/12/102022/12/102022/12/102022/12/10ThankYou...

Youmademyday!---敢為天下先，勇?tīng)?zhēng)第一9、有時(shí)候讀書(shū)是一種巧妙地避開(kāi)思考的方法。2022/12/1

空間大地測(cè)量學(xué)第二章、時(shí)間系統(tǒng)69

空間大地測(cè)量學(xué)1第二章時(shí)間系統(tǒng)§2.1、相關(guān)預(yù)備知識(shí)§2.2、恒星時(shí)和太陽(yáng)時(shí)§2.3、歷書(shū)時(shí)§2.4、原子時(shí)§2.5、原子鐘§2.6、脈沖星時(shí)§2.7、相對(duì)論框架下的時(shí)間系統(tǒng)§2.8、時(shí)間傳遞§2.9、空間大地測(cè)量中的常用計(jì)時(shí)方法70第二章時(shí)間系統(tǒng)§2.1、相關(guān)預(yù)備知識(shí)22.1

相關(guān)的預(yù)備知識(shí)時(shí)間是一個(gè)非常重要的物理量，例如：

GPS衛(wèi)星以3.9KM/S左右的速度圍繞地球高速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)我們要求觀測(cè)瞬間的衛(wèi)星位置誤差≤1CM時(shí)，所給出的觀測(cè)時(shí)刻的誤差應(yīng)≤2.6×10-6秒。用測(cè)距碼進(jìn)行偽距觀測(cè)時(shí)，若要求該距離的誤差≤0.1米，則信號(hào)傳播時(shí)間的測(cè)量誤差應(yīng)≤3×10-10秒。2.1.1

有關(guān)時(shí)間的一些基本概念712.1相關(guān)的預(yù)備知識(shí)時(shí)間是一個(gè)非常重要的物理量，例如：2.2.1

相關(guān)的預(yù)備知識(shí)

時(shí)間包含了兩種概念，時(shí)間間隔和時(shí)刻。

時(shí)間間隔是指事物運(yùn)動(dòng)處于兩個(gè)(瞬間)狀態(tài)之間所經(jīng)歷的時(shí)間過(guò)程，它描述了事物運(yùn)動(dòng)在時(shí)間上的連續(xù)狀況。

時(shí)刻是指發(fā)生在某一現(xiàn)象的時(shí)間。

時(shí)間系統(tǒng)規(guī)定了時(shí)間測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)，包括時(shí)刻的參考基準(zhǔn)和時(shí)間間隔的尺度基準(zhǔn)。

時(shí)間系統(tǒng)框架通過(guò)守時(shí)、授時(shí)和時(shí)間頻率測(cè)量比對(duì)技術(shù)在某一區(qū)域或全球范圍內(nèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)和維持統(tǒng)一的時(shí)間系統(tǒng)。2.1.1

有關(guān)時(shí)間的一些基本概念2.1

相關(guān)的預(yù)備知識(shí)2.1.1

有關(guān)時(shí)間的一些基本概念722.1相關(guān)的預(yù)備知識(shí)時(shí)間包含了兩種概念，時(shí)間間隔和時(shí)刻。1.時(shí)間基準(zhǔn)時(shí)間測(cè)量所需要的公共標(biāo)準(zhǔn)：時(shí)間的起算基準(zhǔn)時(shí)間的起算基準(zhǔn)和尺度基準(zhǔn)一起決定事件發(fā)生的時(shí)刻時(shí)間的尺度基準(zhǔn)尺度基準(zhǔn)決定兩事件之間的時(shí)間間隔，也就是決定時(shí)段2.1.1

有關(guān)時(shí)間的一些基本概念731.時(shí)間基準(zhǔn)2.1.1有關(guān)時(shí)間的一些基本概念51.時(shí)間基準(zhǔn)時(shí)間基準(zhǔn)的條件某種運(yùn)動(dòng)可作時(shí)間基準(zhǔn)的條件運(yùn)動(dòng)是連續(xù)、周期性的運(yùn)動(dòng)周期充分穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)周期必須具有復(fù)現(xiàn)性沙漏游絲擺輪的擺動(dòng)石英晶體的振蕩原子諧波振蕩2.1.1

有關(guān)時(shí)間的一些基本概念741.時(shí)間基準(zhǔn)2.1.1有關(guān)時(shí)間的一些基本概念61.時(shí)間基準(zhǔn)主要時(shí)間基準(zhǔn)及其依賴的運(yùn)動(dòng):地球自轉(zhuǎn)--是建立世界時(shí)的時(shí)間基準(zhǔn)，其穩(wěn)定度為1×10-8（UT2）2.1.1

有關(guān)時(shí)間的一些基本概念751.時(shí)間基準(zhǔn)2.1.1有關(guān)時(shí)間的一些基本概念71.時(shí)間基準(zhǔn)主要時(shí)間基準(zhǔn)及其依賴的運(yùn)動(dòng):行星繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（開(kāi)普勒運(yùn)動(dòng)）--建立歷書(shū)時(shí)的時(shí)間基準(zhǔn)，其穩(wěn)定度為1×10-102.1.1

有關(guān)時(shí)間的一些基本概念761.時(shí)間基準(zhǔn)2.1.1有關(guān)時(shí)間的一些基本概念81.時(shí)間基準(zhǔn)主要時(shí)間基準(zhǔn)及其依賴的運(yùn)動(dòng):原子諧波振蕩--建立原子時(shí)的時(shí)間基準(zhǔn)，其穩(wěn)定度為1×10-10。2.1.1

有關(guān)時(shí)間的一些基本概念771.時(shí)間基準(zhǔn)2.1.1有關(guān)時(shí)間的一些基本概念92.守時(shí)系統(tǒng)定義被用來(lái)建立和維持時(shí)間頻率基準(zhǔn)，確定任一時(shí)刻的時(shí)間的系統(tǒng)（時(shí)鐘）。方法通過(guò)時(shí)間頻率測(cè)量和比對(duì)技術(shù)來(lái)評(píng)價(jià)和維持該系統(tǒng)的不同時(shí)鐘的穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度，并據(jù)此給與不同的權(quán)重，以便用多臺(tái)鐘來(lái)共同建立和維持時(shí)間系統(tǒng)的框架。2.1.1

有關(guān)時(shí)間的一些基本概念782.守時(shí)系統(tǒng)2.1.1有關(guān)時(shí)間的一些基本概念103.授時(shí)過(guò)程通過(guò)授時(shí)設(shè)施向用戶傳遞準(zhǔn)確的時(shí)間信息和頻率信息。服務(wù)用戶不同用戶有著不同的精度和方便程度需要，為此建立了不同的傳遞精度、和不同方便程度授時(shí)方法，滿足他們需求：電話、網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線電、專用長(zhǎng)波和短波電臺(tái)，電視、衛(wèi)星等授時(shí)單位和機(jī)構(gòu)國(guó)際計(jì)量局(BIPM)的時(shí)間部(提供國(guó)際原子時(shí)和協(xié)議世界時(shí))；美國(guó)海軍天文臺(tái)(提供GPS時(shí))；我國(guó)時(shí)間服務(wù)由國(guó)家授時(shí)中心(NTSC)提供；2.1.1

有關(guān)時(shí)間的一些基本概念793.授時(shí)2.1.1有關(guān)時(shí)間的一些基本概念11yZXrM2.1.2

天球的基本概念天球是為了研究天體視位置和視運(yùn)動(dòng)而引進(jìn)的一個(gè)假想的天球，其定義為以任一點(diǎn)為球心，以無(wú)窮大為半徑所做的球體。80yZXrM2.1.2天球的基本概念天球是為了研究天（1）天軸和天極過(guò)天球中心并平行于地球自轉(zhuǎn)軸的直線稱為天軸；天軸與天球的交點(diǎn)稱為天極，其中：北天極PN南天極PS。（2）天球赤道面及天球赤道通過(guò)天球中心M作一個(gè)與天軸垂直的平面，該平面稱為天球赤道面。天球赤道面與天球的交線稱為天球赤道。PNrMPS天球赤道2.1.2

天球的基本概念81（1）天軸和天極PNrMPS天球2.1.2天球的基本概念1（3）天頂和天底過(guò)測(cè)站點(diǎn)的鉛垂線向上方延伸與天球的交點(diǎn)稱為該點(diǎn)的(天文)天頂。向下方延伸與天球的交點(diǎn)稱為該點(diǎn)的(天文)天底。（4）天球子午面與子午圈通過(guò)天軸及某點(diǎn)的天頂所做的平面稱為天球子午面。天球子午面與天球的交線稱為天球子午圈。rMPNPS天球赤道天球子午圈2.1.2

天球的基本概念82（3）天頂和天底rMPNPS天球赤道天球子午圈2.1.2天（5）時(shí)圈通過(guò)天軸的平面與天球相交而形成的半個(gè)大圓稱為時(shí)圈。（6）黃道地球繞日公轉(zhuǎn)的軌道平面與天球的交線稱為黃道。在地球上觀測(cè)太陽(yáng)時(shí)，太陽(yáng)在黃道上進(jìn)行視運(yùn)動(dòng)。黃道平面與赤道平面的夾角稱為黃赤交角ε

，大約為23.5°。MPNPS天球赤道天球子午圈ε黃道ПN

ПS2.1.2

天球的基本概念83（5）時(shí)圈MPNPS天球天球ε黃道ПNПS2.1.2天球

（7）黃極過(guò)天球中心作垂直于黃道平面的垂線，該垂線與天球的交點(diǎn)稱為黃極。（8）春分點(diǎn)黃道和赤道的交點(diǎn)稱為春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)。其中太陽(yáng)從天球南半球穿越赤道進(jìn)入北半球時(shí)的交點(diǎn)稱為春分點(diǎn)。春分點(diǎn)、北天極，以及天球赤道等是建立天球坐標(biāo)系中重要的基準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)面。MPNPS春分點(diǎn)秋分點(diǎn)天球子午圈ε黃道ПN

ПS天球赤道2.1.2

天球的基本概念84（7）黃極MPNPS春分點(diǎn)天球ε黃道ПNПS天球2.1.

地球自轉(zhuǎn)是一種連續(xù)性的周期性運(yùn)動(dòng)。早期由于受觀測(cè)精度和計(jì)時(shí)工具的限制，人們認(rèn)為這種自轉(zhuǎn)是均勻的，所以被選作時(shí)間基準(zhǔn)。恒星時(shí)和太陽(yáng)時(shí)都是以地球自轉(zhuǎn)作為時(shí)間基準(zhǔn)的，其主要差異在于量測(cè)自轉(zhuǎn)時(shí)所選取的參考點(diǎn)不同。2.2

恒星時(shí)和太陽(yáng)時(shí)85地球自轉(zhuǎn)是一種連續(xù)性的周期性運(yùn)動(dòng)。2.2恒星時(shí)和太陽(yáng)時(shí)1

恒星時(shí)是以春分點(diǎn)作為參考點(diǎn)的。春分點(diǎn)連續(xù)兩次經(jīng)過(guò)地方上子午圈的時(shí)間間隔為一恒星日。以恒星日為基礎(chǔ)均勻分割而獲得恒星系統(tǒng)中的“小時(shí)”、“分”和“秒”。

由于章動(dòng)的影響，地球自轉(zhuǎn)軸在空間的方向是不斷變化的，故春分點(diǎn)有真春分點(diǎn)和平春分點(diǎn)之分。相應(yīng)的恒星時(shí)也有真恒星時(shí)和平恒星時(shí)之分。真恒星時(shí)也即真春分點(diǎn)的地方時(shí)角記為L(zhǎng)AST，平恒星時(shí)也即平春分點(diǎn)的地方時(shí)角記為L(zhǎng)MST，這兩者只差即為真春分點(diǎn)和平春分點(diǎn)之差，為黃經(jīng)章動(dòng)，為黃赤交角。2.2

恒星時(shí)和太陽(yáng)時(shí)2.2.1

恒星時(shí)（SiderealTime,ST）2.2

恒星時(shí)和太陽(yáng)時(shí)2.2.1

恒星時(shí)（SiderealTime,ST）86恒星時(shí)是以春分點(diǎn)作為參考點(diǎn)的。春分點(diǎn)連續(xù)兩次經(jīng)過(guò)地方上子1.真太陽(yáng)時(shí)

真太陽(yáng)時(shí)是以太陽(yáng)中心作為參考點(diǎn)的，太陽(yáng)中心連續(xù)兩次經(jīng)過(guò)某地的上子午圈的時(shí)間間隔稱為一個(gè)真太陽(yáng)日；再均勻分割為小時(shí)、分和秒。由于地球圍繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)軌道為一橢圓，其運(yùn)動(dòng)角速度是不相同的，再加上地球公轉(zhuǎn)是位于黃道平面，而時(shí)角是在赤道平面量度這一因素，故真太陽(yáng)時(shí)的長(zhǎng)度是不相同的。2.2

恒星時(shí)和太陽(yáng)時(shí)2.2.2

太陽(yáng)時(shí)（SolarTime,ST）871.真太陽(yáng)時(shí)2.2恒星時(shí)和太陽(yáng)時(shí)2.2.2太陽(yáng)時(shí)（Sol2.平太陽(yáng)時(shí)

用一個(gè)假太陽(yáng)來(lái)代替真太陽(yáng)。這個(gè)假太陽(yáng)也和真太陽(yáng)一樣在做周年視運(yùn)動(dòng)，但有兩點(diǎn)不同：其周年視運(yùn)動(dòng)軌跡位于赤道平面而不是黃道平面；它在赤道上的運(yùn)動(dòng)角速度是恒定的，等于真太陽(yáng)的平均角速度。我們稱這個(gè)假太陽(yáng)為平太陽(yáng)；以地球自轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)，以上述的平太陽(yáng)中心作為參考點(diǎn)而建立起來(lái)的時(shí)間系統(tǒng)稱為平太陽(yáng)時(shí)。2.2.2

太陽(yáng)時(shí)（SolarTime,ST）882.平太陽(yáng)時(shí)2.2.2太陽(yáng)時(shí)（SolarTime,ST2.2.2

太陽(yáng)時(shí)（SolarTime,ST）2.平太陽(yáng)時(shí)由于平太陽(yáng)是一個(gè)假想的看不見(jiàn)的東西，所以可以通過(guò)直接觀測(cè)真太陽(yáng)然后再根據(jù)真太陽(yáng)和平太陽(yáng)之間的關(guān)系將真太陽(yáng)時(shí)化為平太陽(yáng)時(shí)，但精度不高。也可以通過(guò)觀測(cè)恒星，然后化算為平太陽(yáng)時(shí)。真太陽(yáng)時(shí)與平太陽(yáng)時(shí)之差稱為，即 其值可以從天文年歷中查取。一年中，其數(shù)值在-14m24s至+16m21s間變化892.2.2太陽(yáng)時(shí)（SolarTime,ST）2.平太陽(yáng)4.世界時(shí)民用時(shí)是一種地方時(shí)。同一瞬間，位于不同經(jīng)線上的民用時(shí)是不同的。1884年在華盛頓召開(kāi)的國(guó)際子午線會(huì)議決定,將全球分為24個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)區(qū)。從格林尼治零子午線起，向東西各7.5°為0時(shí)區(qū)，然后向東每隔150為一個(gè)時(shí)區(qū)，分別記為1、2、3、······23時(shí)區(qū)。在同一時(shí)區(qū)統(tǒng)一采用該時(shí)區(qū)中央子午線的地方民用時(shí)，稱為區(qū)時(shí)。2.2.2

太陽(yáng)時(shí)（SolarTime,ST）4.世界時(shí)民用時(shí)是一種地方時(shí)。同一瞬間，位于不同經(jīng)線上的民用時(shí)是不同的。1884年在華盛頓召開(kāi)的國(guó)際子午線會(huì)議決定,將全球分為24個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)區(qū)。從格林尼治零子午線起，向東西各7.5°為0時(shí)區(qū)，然后向東每隔150為一個(gè)時(shí)區(qū)，分別記為1、2、3、······23時(shí)區(qū)。在同一時(shí)區(qū)統(tǒng)一采用該時(shí)區(qū)中央子午線的地方民用時(shí)，稱為區(qū)時(shí)。2.2.2

太陽(yáng)時(shí)（SolarTime,ST）904.世界時(shí)2.2.2太陽(yáng)時(shí)（SolarTime,ST）yZX4.世界時(shí)格林尼治零子午線處的民用時(shí)(即零時(shí)區(qū)的區(qū)時(shí))稱為世界時(shí)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)：地球自轉(zhuǎn)軸在地球內(nèi)部的位置是在變化的，即存在極移現(xiàn)象；地球自轉(zhuǎn)的速度也是不均勻的。它不僅包含長(zhǎng)期減緩的趨勢(shì)，而且還會(huì)有一些短周期的變化和季節(jié)性的變化，情況比較復(fù)雜。2.2.2

太陽(yáng)時(shí)（SolarTime,ST）91yZX4.世界時(shí)2.2.2太陽(yáng)時(shí)（SolarTime,2.2.2

太陽(yáng)時(shí)（SolarTime,ST）4.世界時(shí)為了彌補(bǔ)上述缺陷，從1956年起，便在世界時(shí)UT中加入極移改正和地球自轉(zhuǎn)速度的季節(jié)性改正。由此得到的世界時(shí)分別稱為UT1和UT2。 式中，、分別為天文經(jīng)度和天文緯度。 是以貝塞爾年為單位的日期，；為儒略日。922.2.2太陽(yáng)時(shí)（SolarTime,ST）4.世界時(shí)4.世界時(shí)在UT2中含有地球自轉(zhuǎn)速度的長(zhǎng)周期的變化項(xiàng)和不規(guī)則的變化項(xiàng)，所以它仍不是一個(gè)嚴(yán)格的均勻的時(shí)間系統(tǒng)。由于世界時(shí)與太陽(yáng)時(shí)保持密切的聯(lián)系，因而在天文學(xué)和人們的日常生活中被廣泛采用。但是這種時(shí)間系統(tǒng)在很多高科技高精度的應(yīng)用領(lǐng)域無(wú)法使用。2.2.2

太陽(yáng)時(shí)（SolarTime,ST）934.世界時(shí)2.2.2太陽(yáng)時(shí)（SolarTime,ST）定義為了避免世界時(shí)的不均勻性，1960年起引入了一種以地球繞日公轉(zhuǎn)周期為基礎(chǔ)的均勻時(shí)間系統(tǒng)，稱為歷書(shū)時(shí)。歷書(shū)時(shí)是一種以牛頓天體力學(xué)定律來(lái)確定的均勻時(shí)間，并成為牛頓時(shí)。歷書(shū)時(shí)的秒長(zhǎng)為1980年1月0.5日所對(duì)應(yīng)的回歸年長(zhǎng)度的1/31556925.9747(地球繞日公轉(zhuǎn)時(shí)兩次通過(guò)春分點(diǎn)的時(shí)間間隔為1回歸年)。歷書(shū)時(shí)的起點(diǎn)定義以1900年初太陽(yáng)的平黃經(jīng)為的瞬間即1900年1月0日世界時(shí)12h作為歷書(shū)時(shí)1900年1月0日12h。歷書(shū)時(shí)的測(cè)量將觀測(cè)得到的天體位置與用歷書(shū)時(shí)計(jì)算得到的天體歷表比較，就能內(nèi)插出觀測(cè)瞬間的歷書(shū)時(shí)。2.3歷書(shū)時(shí)（EphemerisTime,ET）94定義2.3歷書(shū)時(shí)（EphemerisTime,ET）2缺陷太陽(yáng)、月球、行星歷表中的位置與一些天文常數(shù)有關(guān)。若修改這些天文常數(shù)進(jìn)行，將導(dǎo)致歷書(shū)時(shí)的不連續(xù)；由于月球的視面積很大，邊緣又很不規(guī)則，很難精確找準(zhǔn)其中心的位置，所以求得的歷書(shū)時(shí)比理論精度要差的多；要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè)和數(shù)據(jù)處理才能得到準(zhǔn)確的時(shí)間；由于星表本身的誤差，同一瞬間觀測(cè)月球與觀測(cè)行星得出的歷書(shū)時(shí)ET可能不相同?，F(xiàn)狀1967年國(guó)際計(jì)量會(huì)議決定用原子時(shí)的秒長(zhǎng)作為時(shí)間計(jì)量的基本單位；1976年國(guó)際天文協(xié)會(huì)又決定從1984年起在計(jì)算天體位置，編制星歷時(shí)用力學(xué)時(shí)取代歷書(shū)時(shí)。2.3歷書(shū)時(shí)（EphemerisTime,ET）95缺陷2.3歷書(shū)時(shí)（EphemerisTime,ET）21.原子時(shí)的定義

概念生產(chǎn)力的發(fā)展，科技水平的提高，要求高準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度的時(shí)間系統(tǒng)。原子能級(jí)躍遷時(shí)，會(huì)發(fā)射或吸收電磁波；電子波頻率很穩(wěn)定，以上現(xiàn)象很容易復(fù)現(xiàn)，所以原子可以作為很好的時(shí)間基準(zhǔn)。20世紀(jì)50年代建立了以物質(zhì)內(nèi)部原子運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ)的原子時(shí)。

秒長(zhǎng)銫133元子基態(tài)，在兩個(gè)超精細(xì)的能級(jí)間躍遷輻射振蕩9192631770周所持取得時(shí)間為一個(gè)原子秒。

起點(diǎn)原子時(shí)的起算歷元1958年1月1日0h,其值與UT2相同。事實(shí)上(AT-UT2)1958.0=-0.0039s2.4原子時(shí)（AtomicTime,AT）961.原子時(shí)的定義2.4原子時(shí)（AtomicTime,A2.國(guó)際原子時(shí)(TempsAtomigueInternational—TAI

)原子時(shí)是由原子鐘來(lái)確定和維持的。但由于電子元器件及外部運(yùn)行環(huán)境的差異，同一瞬間每臺(tái)原子鐘所給出的時(shí)間并不嚴(yán)格相同。為了避免混亂，有必要建立一種更為可靠、更為均勻、能被世界各國(guó)所共同接受的統(tǒng)一的時(shí)間系統(tǒng)—國(guó)際原子時(shí)TAI。TAI是1971年由國(guó)際時(shí)間局建立的。目前，依據(jù)全球58個(gè)時(shí)間實(shí)驗(yàn)室(截止2006年12月)中大約240臺(tái)自由運(yùn)轉(zhuǎn)的原子鐘所給出的數(shù)據(jù)，采用ALGOS算法將得到自由原子時(shí)EAL，再經(jīng)時(shí)間頻率基準(zhǔn)鐘進(jìn)行頻率修正后求得的；2.4原子時(shí)（AtomicTime,AT）972.國(guó)際原子時(shí)(TempsAtomigueInterna3.協(xié)調(diào)世界時(shí)(UTC：UniversalTimeCoordinated)穩(wěn)定性和復(fù)現(xiàn)性都很好的原子時(shí)能滿足高精確度時(shí)間間隔測(cè)量的要求，但有不少領(lǐng)域，如天文導(dǎo)航、大地天文學(xué)等又與地球自轉(zhuǎn)有密切關(guān)系，離不開(kāi)世界時(shí)。為同時(shí)兼顧上述用戶的要求，國(guó)際無(wú)線電科學(xué)協(xié)會(huì)于20世紀(jì)60年代建立了協(xié)調(diào)世界時(shí)UTC。協(xié)調(diào)世界時(shí)的秒長(zhǎng)嚴(yán)格等于原子時(shí)的秒長(zhǎng)，而協(xié)調(diào)世界時(shí)與世界時(shí)UT間的時(shí)刻差規(guī)定需要保持在0.9秒以內(nèi)，否則將采取閏秒的方式進(jìn)行調(diào)整。2.4原子時(shí)（AtomicTime,AT