(高清版)GBT 42578-2023 北斗剖分時間碼

2023-05-23發(fā)布2023-05-23實施國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會I前言 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14縮略語 25一般要求 25.1時間和歷法系統(tǒng) 25.2北斗剖分時間碼的分類與形式 25.3時間間隔的定位 26北斗剖分時間碼結(jié)構(gòu) 26.1位序號的約定 26.2結(jié)構(gòu)組成 36.3時間范圍 37日期時間信息的輸入 37.1通用時間記錄的日期時間信息輸入 37.2精密時間記錄的時間信息輸入 47.3北斗剖分時間碼日期時間信息輸入的說明 58北斗剖分時間碼的編碼方法 58.1通用時間記錄型BTC的標(biāo)識域P和多粒度時間域T 58.2精密時間記錄型BTC的標(biāo)識域P和多粒度時間域T 78.3BTC的時間間隔域S 99北斗剖分時間碼到日期時間信息的轉(zhuǎn)換 9附錄A(資料性)北斗剖分時間碼形成的剖分概念 附錄B(資料性)北斗剖分時間碼編碼示例 B.1日期時間信息到北斗剖分時間碼的轉(zhuǎn)換示例 B.2北斗剖分時間碼到日期時間信息的轉(zhuǎn)換示例 參考文獻 ⅢGB/T42578—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中央軍委裝備發(fā)展部提出。本文件由全國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC544)歸口。本文件起草單位：北京大學(xué)、北斗伏羲中科數(shù)碼合肥有限公司、中國人民解放軍戰(zhàn)略支援部隊信息工程大學(xué)、北京旋極伏羲大數(shù)據(jù)技術(shù)有限公司。北斗剖分時間碼是采用二叉樹結(jié)構(gòu)對時間軸進行剖分的一種時間段表達代碼，是對時刻表達方式的有益補充，具備時刻/時段標(biāo)識的一致性。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)作為國家重要的空間信息基礎(chǔ)設(shè)施，是國家時空大數(shù)據(jù)體系時間信息采集的最主要手段，將北斗剖分時間碼作為以北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為代表的定位導(dǎo)航授時(PNT)體系的一種基本輸出，為萬事萬物的時間段賦值，目的是在信息鏈的最前端實現(xiàn)時間段的統(tǒng)一標(biāo)識和表達，快速形成全信息鏈時間數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)體系，從而為大數(shù)據(jù)條件下的各種應(yīng)用提供更好、更便捷的時間信息基礎(chǔ)服務(wù)。北斗剖分時間碼與北斗網(wǎng)格位置碼配合使用，可進一步提高時1本文件規(guī)定了北斗剖分時間碼的時間粒度選擇和編碼規(guī)則。本文件適用于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)終端時間信息的表示，以及以此為基礎(chǔ)各類日期時間信息的表示。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T39355—2020空間數(shù)據(jù)與信息傳輸系統(tǒng)時間碼格式(ISO11104:2011,MOD)3術(shù)語和定義GB/T39355—2020界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。長度認作為零的時間瞬間。a)無歧義進行事件排序的系統(tǒng)。b)選擇一個時間的基本單位(秒),從一特定的起點累積而成。時標(biāo)上的點代表時刻：年、月、日、a)同一時間標(biāo)度的兩個時刻間的持續(xù)時間。b)時標(biāo)上兩點之差或者兩個事件之間流逝的時間。時間分辨力timeresolution時間軸上能夠分辨的最小時間間隔。單粒度時間編碼single-granularitytimecode僅采用最小時間粒度描述時間間隔信息的代碼。2采用多種時間粒度描述時間間隔信息的代碼。從起點時刻開始，按照時間軸的順序方向，采用某種時間粒度循環(huán)多次表達的時間間隔的代碼。將有限范圍內(nèi)的時間信息剖分成多粒度時間，采用定長整數(shù)形式描述時間間隔的代碼。注：分為通用時間記錄型BTC和精密時間記錄型BTC兩類，通用時間記錄型BTC用于北斗應(yīng)用型接收機、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息系統(tǒng)中的時間應(yīng)用的記錄方式；精密時間記錄型BTC用于北斗系統(tǒng)及授時型接收機的高精度授時與精密計算應(yīng)用的時間記錄方式。4縮略語下列縮略語適用于本文件。BTC:北斗剖分時間碼(BeiDousubdivisiontimecode)CST:中國標(biāo)準(zhǔn)時間(Chinastandardtime)MTC:多粒度時間編碼(multi-granularitytimecode)STC:單粒度時間編碼(single-granularitytimecode)UTC:協(xié)調(diào)世界時(coordinateduniversaltime)5一般要求5.1時間和歷法系統(tǒng)北斗剖分時間碼采用的時間和歷法系統(tǒng)如下：a)歷法系統(tǒng)采用公歷(見GB/T29842—2013)表示法；b)時間系統(tǒng)采用CST(見GB/T29842—2013)表示法，使用UTC作為參考時間標(biāo)度，考慮閏秒校正。5.2北斗剖分時間碼的分類與形式北斗剖分時間碼按照類別可以分為通用時間記錄型BTC和精密時間記錄型BTC兩種。北斗剖分時間碼的形式為64位的二進制數(shù)?？刹捎枚M制、十進制或十六進制來表示。5.3時間間隔的定位按照時間軸先發(fā)生時間位置邊界所對應(yīng)的時刻。6北斗剖分時間碼結(jié)構(gòu)6.1位序號的約定N位數(shù)據(jù)位序號的約定如圖1所示。第一個位稱之為位0(b?),緊接的位為位1(b?),這樣依次到3北斗網(wǎng)格位置碼對應(yīng)的時間范圍(時間區(qū)間)一北斗網(wǎng)格位置碼對應(yīng)的時間范圍(時間區(qū)間)一圖1位序號的約定6.2結(jié)構(gòu)組成北斗剖分時間碼長度為64位，由標(biāo)識域(P域)、多粒度時間域(T域)、時間間隔域(S域)組成，一個64位北斗剖分時間碼結(jié)構(gòu)如圖2所示。P域(1位)T域(43位)圖264位北斗剖分時間碼結(jié)構(gòu)SS域(20位)0北斗剖分時間碼結(jié)構(gòu)中代碼取值應(yīng)滿足下面要求：a)P域主要用作北斗剖分時間碼類型的標(biāo)識，占1位：1)0——通用時間記錄類型；2)1——精密時間記錄類型。missiononStratigraphy)的地質(zhì)紀(jì)年時間記錄。b)T域作為多粒度時間的二進制時間碼，由43位二進制碼組成，表示43種不同粒度的時間段信息，多粒度時間編碼的定位位置同時也是S域中時間間隔記錄的起點。c)S域作為時間間隔的二進制時間碼，由20位二進制碼組成，表示以T域中多粒度時間編碼為起點時刻的時間間隔，記錄了時間間隔中T域?qū)?yīng)的時間粒度的計數(shù)。6.3時間范圍北斗剖分時間碼表示的時間范圍(時間區(qū)間),符合圖3的要求。T域的定位位置～(T域的定位位置+S域×T域?qū)?yīng)的時間粒度)11時間段的粒度一T域時間粒度的計數(shù)，從S域中獲取23圖3北斗剖分時間碼表達的時間范圍(時間區(qū)間)7日期時間信息的輸入7.1通用時間記錄的日期時間信息輸入通用時間記錄的北斗剖分時間碼的日期時間信息輸入有兩種方式，一種是特定時間粒度的輸入，另4一種是時間間隔的輸入。a)特定時間粒度的輸入：特定時間粒度的日期時間輸入如圖4所示。負為公元前月(mon)時(h)一圖4通用時間記錄型BTC的日期時間信息輸入字段說明：A代表年(yr)(可以用負數(shù)表示公元前),B代表月(mon),C代表日(d),D代表小時(h),E代表分鐘(min),F代表秒(s),A是整數(shù)，B～F都是非負整數(shù)；“:”代表時、分、秒的時間分隔符，該日期時間信息的最小粒度是秒。當(dāng)輸入只到F、E…A截止，那么對應(yīng)的日期時間粒度就分別是b)時間間隔的輸入：時間間隔的輸入為前后兩個時間位置邊界f時刻和e時刻，f、e的輸入形式分別如圖4所示。7.2精密時間記錄的時間信息輸入精密時間記錄的北斗剖分時間碼的時間信息輸入有兩種方式，一種是特定時間粒度，另一種是時間間隔。a)特定時間粒度的輸入：特定時間粒度的時間輸入如圖5所示。納秒(ns)一微秒(μs)—分(min)圖5精密時間記錄型BTC的時間信息輸入字段說明：E代表分鐘(min),F代表秒(s),G代表毫秒(ms),H代表微秒(μs),I代表納秒(ns),粒度是納秒。當(dāng)輸入只到I、H、G、F、E截止，那么對應(yīng)的時間信息的粒度分別是納秒、微秒、毫秒、秒、分鐘。b)時間間隔的輸入：時間間隔的輸入為前后兩個時間位置邊界f時刻和e時刻，f、e的輸入形式分別如圖5所示。注：由于時間信息是無界的，當(dāng)北斗剖分時間碼擴展出更多類型的時候，日期時間信息的輸入還支持更多的時間輸入形式，例如支持地質(zhì)紀(jì)年的時間信息輸入。5-242-242 -242-24-242-242 -242-242?-7.3北斗剖分時間碼日期時間信息輸入的說明日期時間信息輸入可采用GB/T7408—2005第5章規(guī)定的輸入形式或者用戶自定義的其他輸入形式，只要能提取出圖4、圖5中相關(guān)字段，則方法相同。輸入日期時間是不定長的，其最高精度對應(yīng)于時間信息的最小粒度。其他歷法、時間系統(tǒng)中的日期時間信息，可通過GB/T29842—2013中規(guī)定的方法，采用UTC參考時間標(biāo)度(使用閏秒校正),轉(zhuǎn)換成公歷和CST時間后，再進行輸入。8北斗剖分時間碼的編碼方法8.1通用時間記錄型BTC的標(biāo)識域P和多粒度時間域T通用時間記錄型BTC標(biāo)識域(P)的編碼：p。=0。通用時間記錄型BTC的多粒度時間域(T)的編碼MTC生成步驟如下。a)將圖4中代表年(yr)十進制數(shù)A(可以用負數(shù)表示公元前)轉(zhuǎn)成定長的二進制數(shù)(A)2,第一位采用補碼方式，0表示公元后，1表示公元前；代表月(mon)十進制數(shù)B轉(zhuǎn)成定長的二進制數(shù)(B)?;代表日(d)十進制數(shù)C轉(zhuǎn)成定長的二進制數(shù)(C)?;代表小時(h)十進制數(shù)D轉(zhuǎn)成定長的二進制數(shù)(D)?;代表分鐘(min)十進制數(shù)E轉(zhuǎn)成定長的二進制數(shù)(E),;代表秒(s)十進制數(shù)F轉(zhuǎn)成定長的二進制數(shù)(F)?,定長的位數(shù)如圖6所示，A～F缺省的時候默認為0。位)的不同長度的二進制整數(shù)在位域上直接連接，形成43位的整數(shù)時間段編碼STC,STC只能表示最小1s粒度下的時間段信息。注1:如果時間信息是公元前，轉(zhuǎn)換時先不考慮年計數(shù)為負的問題，統(tǒng)一按照公元后的方式進行轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換結(jié)束后，得到43位的正整數(shù)后，直接取負得到一個有符號的43位整數(shù)。該整數(shù)表示的定長整數(shù)范圍為-212~22-1,如圖7所示，表示的時間范圍為公元前65536yr1mon1d0h0min0s～公元43位定長整數(shù)B(1～12)月C(1～31)月l)(0～23)時F:(0～59)分F(0～59)秒4位5位5位6位6位圖6通用時間記錄型北斗剖分時間碼生成過程中STC的位域分配情況 012345圖7通用時間記錄型北斗剖分時間碼生成過程中STC表達的整數(shù)范圍c)STC經(jīng)過轉(zhuǎn)換形成可以同時表達剖分成43種時間粒度的定長時間段整數(shù)編碼MTC。MTC最大的時間粒度為32768yr,最小的時間粒度為1s,具體包括42種不同的時間粒度，采用二進制編碼的方式進行記錄，如表1:1s、2s、4s…32s、1min、2min、4min…32min、1h4mon、8mon、lyr、2yr、4yr…32768yr、65536yr。該類型多粒度時間域?qū)?yīng)的時間粒度與6編碼跨度見表1,形成MTC的時間剖分概念見附錄A。表1通用時間記錄型北斗剖分時間碼的多粒度時間域所對應(yīng)的時間粒度與編碼跨度時間粒度編碼跨度時間粒度編碼跨度0—1223456789842d)需要根據(jù)圖4的輸入形式，確定時間粒度的層級N:1)當(dāng)輸入的時間最小單位為“年”,根據(jù)表1,N=16。2)當(dāng)輸入的時間最小單位為“月”,根據(jù)表1,N=20。3)當(dāng)輸入的時間最小單位為“日”,根據(jù)表1,N=25。4)當(dāng)輸入的時間最小單位為“時”,根據(jù)表1,N=30。5)當(dāng)輸入的時間最小單位為“分”,根據(jù)表1,N=36。6)當(dāng)輸入的時間最小單位為“秒”,根據(jù)表1,N=42。7)根據(jù)表1,其他方式輸入N還可以為0～42。e)從STC轉(zhuǎn)換成MTC的方法如下：1)將STC×2,得到中間值STCO按照公式(1)計算：STC0——變換后的單粒度時間編碼中間值。7**2)計算第N層級的編碼中，0時刻對應(yīng)的MTC(MTCO)按照公式(2)計算。MTC0=1<<(42-N)-1 式中：N——時間粒度的層級；MTC0——0時刻對應(yīng)的MTC。3)計算多粒度時間域(T)對應(yīng)的編碼MTC按照公式(3)計算。MTC=(STC0>>(43-N))<<(43-N)+MTC0 (3)式中：N——時間粒度的層級；MTC0——0時刻對應(yīng)的MTC;STC0——變換后的單粒度時間編碼中間值。注2:“<<”和“>>”表示二進制位操作中的左移(×2)、右移(/2)操作。多粒度時間域(T)對應(yīng)的編碼MTC表示的定長整數(shù)范圍為—242～242—1,表示的時間范圍為公元前32768yr1mon1d0h0min0s～公元32767yr12mon31d23h59min59s,可以表達表1中43種不同的時間粒度。8.2精密時間記錄型BTC的標(biāo)識域P和多粒度時間域T精密時間記錄型BTC標(biāo)識域(P)的編碼：p?=1。精密時間記錄型BTC的多粒度時間域(T)的編碼MTC生成步驟如下。a)將圖5中代表分鐘(min)十進制數(shù)E轉(zhuǎn)成定長的二進制數(shù)(E)?,代表秒(s)十進制數(shù)F轉(zhuǎn)成定長的二進制數(shù)(F)2,代表毫秒(ms)的十進制數(shù)G轉(zhuǎn)成定長的二進制數(shù)(G)2,代表微秒(μs)的十進制數(shù)H轉(zhuǎn)成定長的二進制數(shù)(H),,代表納秒(ns)的十進制數(shù)I轉(zhuǎn)成定長的二進制數(shù)(I)?,定長的位數(shù)如圖8所示，E～I缺省的時候默認為0。位)的不同長度的二進制整數(shù)在位域上直接連接，形成43位的整數(shù)時間段編碼STC,STC只能表示最小lns粒度下的時間段信息。注1:如圖9所示，表示的定長整數(shù)范圍為0～23-1,表示的時間范圍為0ns～127m59s999ms999μs999ns。E(0～127)分F(0～59)秒7位6位G(0～999)msI(0～999)ns10位圖8精密時間記錄型北斗剖分時間碼生成過程中STC的位域分配情況 最小1ns粒度下形成的定長整數(shù)編碼(單位：ns).003445圖9精密時間記錄型北斗剖分時間碼生成過程中STC表達的整數(shù)范圍c)STC經(jīng)過轉(zhuǎn)換形成可以同時表達剖分成43種時間粒度的定長時間段整數(shù)編碼MTC。MTC最大的時間粒度為64min,最小的時間粒度為1ns,具體包括43種不同的時間粒度，采用二進8多粒度時間域?qū)?yīng)的時間粒度與編碼跨度見表2,形成MTC的時間剖分概念見附錄A。表2精密時間記錄型北斗剖分時間碼的多粒度時間域所對應(yīng)的時間粒度與編碼跨度時間粒度編碼跨度時間粒度編碼跨度0123456789842d)根據(jù)圖5的輸入形式，確定時間粒度的層級N:1)當(dāng)輸入的時間最小單位為“分”,根據(jù)表3,N=6。2)當(dāng)輸入的時間最小單位為“秒”,根據(jù)表3,N=12。3)當(dāng)輸入的時間最小單位為“毫秒”,根據(jù)表3,N=22。4)當(dāng)輸入的時間最小單位為“微秒”,根據(jù)表3,N=32。5)當(dāng)輸入的時間最小單位為“納秒”,根據(jù)表3,N=42。6)根據(jù)表3,其他方式輸入N還可以為0～42。e)從STC轉(zhuǎn)換成MTC的方法如下：1)將STC×2,中間值STCO按照公式(1)計算；2)第N層級的編碼中，0時刻對應(yīng)的MTC(MTCO)按照公式(2)計算；3)多粒度時間域(T)對應(yīng)的編碼MTC按照公式(3)計算。多粒度時間域(T)對應(yīng)的編碼MTC表示的定長整數(shù)范圍為0～243—1,表示的時間范圍為9以表達表3中43種不同的時間粒度。注2:北斗剖分時間碼可以通過擴充編碼標(biāo)識域的方式支持其他類型的日期時間編碼，例如形成地質(zhì)紀(jì)年的時間信息編碼。地質(zhì)紀(jì)年擴展類型的北斗剖分時間碼，除了要增加標(biāo)識域編碼類型外，考慮到地質(zhì)紀(jì)年的時間粒度都比較大，需要對北斗剖分時間碼多粒度時間域所對應(yīng)的時間粒度與編碼跨度進行調(diào)整，參考國際地層委員會制定的《國際年代地層表》,增加萬年(10,000yr,0.01Ma)、百萬年(1,000,000yr,1Ma)、千萬年等時間粒度，仿照表1和表3,采用2"方式補充中間8.3BTC的時間間隔域S當(dāng)日期時間信息輸入的是特定時間粒度，則時間間隔域(S)s?s?…s?gS?g=00…01。當(dāng)日期時間信息輸入的是時間間隔，時間間隔為前后兩個時刻邊界：f時刻和e時刻，北斗剖分時間碼時間間隔域(S)編碼生成步驟：a)按照8.1和8.2的方法，根據(jù)f、e的輸入確定兩者對應(yīng)的時間粒度層級N,取兩者粒度最小的層級作為基礎(chǔ)粒度層級N?,應(yīng)用于邊界f、e,時間粒度大的時間信息擴充成時間粒度小的時示例：以起點日期時間信息公元2022年9月3日20時15分，終點日期時間信息公元2022年9月4日05時為例描述的過程分成三個步驟：1)f對應(yīng)的時間粒度層級，根據(jù)表1為N=36。2)e對應(yīng)的時間粒度層級，根據(jù)表1為N=30。3)兩者粒度最小的層級作為基礎(chǔ)粒度層級，則N?=36,應(yīng)用于邊界e,形成e',e'描述的時間信息：公元2022年9月4日05時00分，而f'=f。b)計算終點時刻e'與起點時刻f'的時間差，由于采用UTC參考時間標(biāo)度，計算時間差時需要考慮閏秒校正，除以N。對應(yīng)的時間粒度△T,得到時間間隔域S編碼，按照公式(4)計算。式中：S——時間間隔域編碼；e'基礎(chǔ)粒度層級對應(yīng)的日期時間終點；f'—-基礎(chǔ)粒度層級對應(yīng)的日期時間起點；△T——基礎(chǔ)粒度層級對應(yīng)的時間粒度。時間間隔可以通過跨度描述時間范圍，對于通用時間記錄型北斗剖分時間碼，每一個時間間隔最大可以描述時間范圍為0～32768×220yr,對于精密時間記錄型北斗剖分時間碼，每一個時間間隔最大可以描述時間范圍為0～32×220min。日期時間信息到北斗剖分時間碼的轉(zhuǎn)換示例見附錄B中B.1。9北斗剖分時間碼到日期時間信息的轉(zhuǎn)換將北斗剖分時間碼轉(zhuǎn)換到日期時間信息，具體的步驟如下。a)根據(jù)北斗剖分時間碼的位0,判斷北斗剖分時間碼的類型：通用時間記錄(0)、精密時間記錄b)提取北斗剖分時間碼的位1～43,形成43位的多粒度時間域(T)編碼MTC,通過MTC計算出對應(yīng)的時間粒度層級N。1)如果MTC是偶數(shù)，即MTC&.1=0,層次N=42;2)如果MTC是奇數(shù)，通過二進制異或運算計算中間變量M=(MTC-1)^(MTC+1),其目的是計算MTC-1和MTC+1前面高位有多少位是相同的，找這兩個多粒度時間編碼GB/T42578—2023最近的共同父編碼。3)通過判斷中間變量M左邊有多少位是0,來確定多粒度時間編碼MTC的層級N。c)根據(jù)MTC與時間粒度層級N,計算單粒度時間編碼STC如式(5)所示。STC=(MTC-1<<(42-N)+1)>>1 (5)式中：N——MTC對應(yīng)時間粒度的層級。d)將單粒度時間編碼STC按照圖6和圖8的方式進行拆解，得到層級N對應(yīng)時間粒度(表1或表3)下的日期時間信息，層級N對應(yīng)的時間粒度為△T。e)提取北斗剖分時間碼的位44～63位，形成時間間隔域(S)的編碼。1)如果S=(1)w,則該北斗剖分時間碼為特定時間粒度的BTC,對應(yīng)的日期時間為d)中STC拆解的結(jié)果。2)如果S>(1)?o,則該北斗剖分時間碼為時間間隔的BTC。時間間隔的兩個邊界時刻f和e,f對應(yīng)的日期時間已經(jīng)由a)～d)得到；e的對應(yīng)的日期時間見公式(6),由于采用UTC參考時間標(biāo)度，計算時間間隔時需要考慮閏秒校正。e=S×△T+f……………(6)式中：S——時間間隔域編碼；e——日期時間終點；f——日期時間起點；△T——MTC對應(yīng)的時間粒度。則時間間隔的BTC對應(yīng)的日期時間間隔為f~e。北斗剖分時間碼到日期時間信息的轉(zhuǎn)換示例見B.2。時間時間(資料性)北斗剖分時間碼形成的剖分概念北斗剖分時間碼其本質(zhì)是一種多粒度時間編碼，多粒度時間編碼的核心為剖分，其剖分概念具體包括三個方面的內(nèi)容：a)虛擬擴展：在限定的時間域上(根據(jù)本文件約定的多粒度時間域T對應(yīng)編碼為43位，以通用時間記錄型BTC為例，其對應(yīng)的時間范圍為公元前215年～公元215—1年),通過5次時間進制擴展，將1yr擴展為16mon、將1mon擴展為32d、將1d擴展為32h、1h擴展為64min、1min擴展為64s,如圖A.1所示。圖A.1通用時間記錄型北斗剖分時間碼的5次時間進制擴展b)二叉樹剖分形成STC:在5次時間進制擴展的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)年、月、日、時、分、秒的二叉樹剖分，形成一個大至216年時間尺度(0級)、小至1s級時間尺度(42級),共43層不同粒度的時間段組成的二叉樹結(jié)構(gòu)(如圖A.2所示),從而構(gòu)成一個多粒度、統(tǒng)一化的離散時間編碼體系，利用二叉樹的0-1方式進行二進制編碼，形成特定粒度下(不同層級)單粒度時間編碼STC。第0層第0層公元前32768年～公元32767年a)第0層級的二叉樹剖分與編碼圖A.2通用時間記錄型BTC中的不同粒度層級二叉樹剖分與STC編碼公元前32768年～公元前1年公元1年～公元32767年(公元0年不存在)b)第1層級的二叉樹剖分與編碼c)第2層級的二叉樹剖分與編碼d)第3層級的二叉樹剖分與編碼圖A.2通用時間記錄型BTC中的不同粒度層級二叉樹剖分與STC編碼(續(xù))c)形成二叉樹連續(xù)編碼結(jié)構(gòu)MTC:STC的編碼方式在不同時間粒度對應(yīng)的層級上，都會出現(xiàn)相同的編碼形式，而多粒度時間編碼MTC采用多種時間粒度對描述的時間段信息賦予代碼，將一套整數(shù)編碼按照二叉樹的方式整體作用于不同時間粒度，因此在不同時間粒度對應(yīng)的層級上，不出現(xiàn)重復(fù)的編碼。MTC的編碼思想是在STC的基礎(chǔ)上，對二叉樹的每一層及層與層之間的節(jié)點進行整體排序，并賦予整數(shù)代碼，按照通用時間記錄型BTC的MTC編碼分為43種粒度(0～42層),不同粒度、不同大小的時間編碼形成了圖A.3中的二叉樹連續(xù)編碼結(jié)構(gòu)。時間序列(<2-1個)中的不同粒度層級的二叉樹結(jié)構(gòu)與MTC編碼GB/T42578—2023(資料性)北斗剖分時間碼編碼示例B.1日期時間信息到北斗剖分時間碼的轉(zhuǎn)換示例B.1.1示例說明北斗剖分時間碼分為通用時間記錄型BTC、精密時間記錄型BTC兩種，輸入又存在特定時間粒度和時間間隔兩種方式，按照標(biāo)識域(P)、多粒度時間域(T)、時間間隔域(S)分段進行編碼，需要分類型、分輸入形式進行編碼。由于兩種類型的BTC編碼，僅僅是標(biāo)識域(P)不同，因此下面案例以其中一種為例進行說明。以通用時間記錄信息“公元2018年05月11日10:21:50”為例，將其轉(zhuǎn)換成時間粒度為“1小時”的北斗剖分時間碼。基本步驟包括：a)標(biāo)識域(P):日期時間信息“公元2018年05月11日10:21:50”是通用時間信息，則p。=0。b)多粒度時間域(T):日期時間信息“公元2018年05月11日10:21:50”按照圖4的形式進行輸入，根據(jù)8.1的方式生成北斗剖分時間碼的多粒度時間域(T)編碼MTC,具體步驟：1)日期時間信息“公元2018年05月11日10:21:50”結(jié)合圖6的STC位域分配方式，得到表B.1的分配情況。位(由高到低)含義存儲值(十進制)二進制年(yr)2018000000111111000105010122～26日(d)01011時(h)01010分(min)010101秒(s)位)的不同大小的整數(shù)在位域上直接進行內(nèi)存的連接，形成43位的整數(shù)編碼，二進制表達為：STC=(0000001111110001001010101101010010101110010)?對應(yīng)的十進制整數(shù)(135,448,143,218)lo,十六進制(1F8956A572)H。3)根據(jù)日期時間信息“公元2018年05月11日10:21:50”的輸入形式，根據(jù)表1,原始日期時間的粒度層級N=42,但是按照時間粒度為“1小時”的轉(zhuǎn)換要求，輸入的時間粒度層級N=30,即時間信息“公元2018年05月11日10:21:50”的最小時間粒度取1h,則“:21:50”的時間信息將被舍去。4)將STC轉(zhuǎn)換成MTC,具體包括：(1)STCO=STC<<1=(135,448,143,218)1o<<1=(270,896,286,436)1o(2)MTCO=1<<(42-30)-1=(4095)1o(3)MTC=(270,896,286,436)1o>>(43-30)1o<<(43-30)?o+(4095)?o=(270,896,287,743)10因此，日期時間信息“公元2018年05月11日10:21”轉(zhuǎn)換成時間粒度為“1小時”的北斗剖分時間碼BTC的多粒度時間域(T)對應(yīng)的編碼MTC為(270,896,287,743)o,寫成二進制，即：MTC=(0000011111100010010101011010100111111111111)?c)時間間隔域(S):輸入的日期時間為特定時間粒度，時間間隔域(S)編碼=(00000000000000000001)?d)北斗剖分時間碼(BTC):日期時間“公元2018年05月11日10時”轉(zhuǎn)換成時間粒度為“1小時”的北斗剖分時間碼為：(0000001111110001001010101101010011111111111100000000000000000001)2用十進制表示為(284,055,345,816,403,969)?0,用十六進制表示為(3F12AD4FFF00001)H。B.1.3時間間隔的BTC生成以時間間隔“公元2018年05月11日10時～公元2018年05月12日”為例，計算時間間隔的北斗剖分時間碼，具體步驟包括：a)時間間隔起點時刻f為公元2018年05月11日10時，根據(jù)表1,f的時間粒度為30層；時間間隔終點時刻e為公元2018年05月12日，根據(jù)表1,e的時間粒度為25層，兩者最小粒度對應(yīng)的層級為30層，因此形成基礎(chǔ)粒度層級