【正文】 跟蹤站對衛(wèi)星進行定軌時，每給出衛(wèi)星位置的同時，必須給出對的瞬間時刻。當要求GPS衛(wèi)星位置的誤差小于 lcm時，相應的時刻誤差應小于 。 (2)在衛(wèi)星定位測量中， GPS接收機接收并處理 GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號，測定接收機至衛(wèi)星之間的 信號傳播時間，再乘以光速換算成距離，進而確定測站的位置。因此，要準確地測定觀測站至衛(wèi)星的距離，必須精確的測定信號的傳播時間。如果要求距離誤差小于 1cm， 則信號傳播時間 的測定誤差應小于 。 (3)由于地球的自轉 ,地球上的點的位置是不斷變化的 .若要求赤道上一點的位置誤差不超過 1cm,則時間的測定誤差應小于 2*105s. 時間與時刻 61 62 第二章 GPS定位的坐標系統(tǒng)與時間系統(tǒng) 時間系統(tǒng) 恒星時 UT(siderdal time) 以春分點為參考點 ,由春分點的周日視運動所確定的時間 .(春分點連續(xù)兩次經(jīng)過本地子午圈的時間間隔為一恒星日 ) 在數(shù)值上等于春分點相對于本地子午圈的時角。 具有地方性。 63 第二章 GPS定位的坐標系統(tǒng)與時間系統(tǒng) 時間系統(tǒng) 平太陽時 (mean solar time) ? 由于真太陽的視運動速度不均勻，不符合建立時間系統(tǒng)的基本要求，平太陽 (平均速度的太陽 )連續(xù)兩次經(jīng)過本地子午圈的時間間隔為一個平太陽日。 64 第二章 GPS定位的坐標系統(tǒng)與時間系統(tǒng) 時間系統(tǒng) 世界時 UT(Universal Time) ? 以平子夜為零時起算的格林尼治平太陽時定義為 世界時 UT。 世界時與平太陽時的尺度 相同，但起算點不同。 1956年以前，秒被定義為一個平太陽日的 1／ 86400。這是以地球自轉這 一周期運動作為基礎的時間尺度。 ? 由于地球自轉的不穩(wěn)定性，在 UT中加入極移改正即得到 UTl。 由于高精度石英鐘的普遍采用以及觀測精度的提高，人們發(fā)現(xiàn)地球自轉周期存在著季節(jié)變化、長期變化及其他不規(guī)則變化。 ? UTl加上地球自轉速度季節(jié)性變化后為 UT2。 1956 年國際上采用新的秒長定義。即歷書時秒等于回歸年長度的 1／ 31556925． 9747。就時間尺度而言，世界時已被歷書時 ET所代替，之后，又于 1976年為原子時所取代。 ? 但是 UTI在衛(wèi)星測量中仍被廣泛使用，只是它不再作為時間尺度，而是因它數(shù)值上表征了地球自轉相對恒星的角位置，故用于天球坐標系與地球坐標系之間的轉換計算。 65 第二章 GPS定位的坐標系統(tǒng)與時間系統(tǒng) 時間系統(tǒng) 原子時 ATI(International Atomic Time) 隨著對時間準確度和穩(wěn)定度的要求不斷提高，以地球自轉為基礎的世界時系統(tǒng)難以滿足要求。 20世紀 50年代，便開始建立以物質(zhì)內(nèi)部原子運動的特征為基礎的原子時系統(tǒng)。 原子時的秒長 被定義為銫原子 Cs133s 基態(tài)的兩個超精細能級間躍遷輻射振蕩 9192631170周所持續(xù)的時間。當代最理想的時間系統(tǒng)。 原子時的起點 ， 按國際協(xié)定取為 1958年 1月 1日 0時 0秒 (UT2)(事后發(fā)現(xiàn)在這一瞬間 ATI與 UT2相差 0． 0039秒 )。 就目前的觀測水平而言這一時間尺度是均勻的 (所依據(jù)的周期運動具有穩(wěn)定的周期 )。這一時間尺度被廣泛地應用于動力學作為時間單位，其中包括衛(wèi)星動力學。 66 第二章 GPS定位的坐標系統(tǒng)與時間系統(tǒng) 時間系統(tǒng) ? （ dynamic time DT） ? 在天文學中，天體的星歷是根據(jù)天體動力學理論建立的運動方程而編算的，其中所采用的數(shù)學變量為力學時。 ? 根據(jù)所述運動方程和對應參考點的不同，可分： ? 太陽系質(zhì)心力學時（ BDT） ? 地球質(zhì)心力學時（ TDT） ? 在 GPS定位中，地球質(zhì)心力學時作為一種嚴格均勻的時間尺度和獨立變量，被用于描述衛(wèi)星的運動。 ? TDT=IAT+（ S） 67 第二章 GPS定位的坐標系統(tǒng)與時間系統(tǒng) 時間系統(tǒng) 協(xié)調(diào)世界時 UTC(Coodinated Universal Time) 協(xié)調(diào)世界時 UTC即是一種折中辦法。 它采用原子時秒長，但因原子時比世界時每年快約 1秒，兩者之差逐年積累，便采用跳秒 (閏秒 )的方法使協(xié)調(diào)時與世界時的時刻相接近，其差不超過 1秒。它既保持時間尺度的均勻性，又能近似地反映地球自轉的變化。 按國際無線電咨詢委員會 (CCIR)通過的關于 UTC的修正案，從1972年 1月 1日起 UTC與 UTI之間的差值最大可以達到177。 0． 9秒，超過或接近時以跳秒補償，跳秒一般安排在每年 12月末或 6月末。具體日期由國際時間局安排并通告。 為了使用 UTI的用戶能得到精度較高的 UT1時刻，時間服務部門在發(fā)播 UTC時號的同時，還給出了與 UTC差值的信息。 68 第二章 GPS定位的坐標系統(tǒng)與時間系統(tǒng) 時間系統(tǒng) GPS時間系統(tǒng) GPS系統(tǒng)中衛(wèi)星鐘和接收機鐘均采用穩(wěn)定而連續(xù)的GPS時間系統(tǒng)。 GPS時間系統(tǒng)采用原子時 lAT秒長作為時間基準，但時間起算的原點定義在 1980年 1月 6日 UTC0時。啟動后不跳秒，保持時間的連續(xù)。以后隨著時間的積累， GPS時與 UTC時的整秒差以及秒以下的差異通過時間服務部門定期公布 (至 1995年相差達 10秒 )。衛(wèi)星播發(fā)的衛(wèi)星鐘差也是相對 GPS時間系統(tǒng)的鐘差。 GPS時與 IAT時在任一瞬間均有一常量偏差： TIAT— TGPS=19(秒 ) 69 第二章 GPS定位的坐標系統(tǒng)與時間系統(tǒng) 時間系統(tǒng) GPS時間系統(tǒng)與各種時間系統(tǒng)的關系 : 70