【正文】 跟蹤站對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行定軌時(shí)，每給出衛(wèi)星位置的同時(shí)，必須給出對(duì)的瞬間時(shí)刻。當(dāng)要求GPS衛(wèi)星位置的誤差小于 lcm時(shí)，相應(yīng)的時(shí)刻誤差應(yīng)小于 。 (2)在衛(wèi)星定位測(cè)量中， GPS接收機(jī)接收并處理 GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)，測(cè)定接收機(jī)至衛(wèi)星之間的 信號(hào)傳播時(shí)間，再乘以光速換算成距離，進(jìn)而確定測(cè)站的位置。因此，要準(zhǔn)確地測(cè)定觀測(cè)站至衛(wèi)星的距離，必須精確的測(cè)定信號(hào)的傳播時(shí)間。如果要求距離誤差小于 1cm， 則信號(hào)傳播時(shí)間 的測(cè)定誤差應(yīng)小于 。 (3)由于地球的自轉(zhuǎn) ,地球上的點(diǎn)的位置是不斷變化的 .若要求赤道上一點(diǎn)的位置誤差不超過 1cm,則時(shí)間的測(cè)定誤差應(yīng)小于 2*105s. 時(shí)間與時(shí)刻 61 62 第二章 GPS定位的坐標(biāo)系統(tǒng)與時(shí)間系統(tǒng) 時(shí)間系統(tǒng) 恒星時(shí) UT(siderdal time) 以春分點(diǎn)為參考點(diǎn) ,由春分點(diǎn)的周日視運(yùn)動(dòng)所確定的時(shí)間 .(春分點(diǎn)連續(xù)兩次經(jīng)過本地子午圈的時(shí)間間隔為一恒星日 ) 在數(shù)值上等于春分點(diǎn)相對(duì)于本地子午圈的時(shí)角。 具有地方性。 63 第二章 GPS定位的坐標(biāo)系統(tǒng)與時(shí)間系統(tǒng) 時(shí)間系統(tǒng) 平太陽時(shí) (mean solar time) ? 由于真太陽的視運(yùn)動(dòng)速度不均勻，不符合建立時(shí)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(shí)間間隔為一個(gè)平太陽日。 64 第二章 GPS定位的坐標(biāo)系統(tǒng)與時(shí)間系統(tǒng) 時(shí)間系統(tǒng) 世界時(shí) UT(Universal Time) ? 以平子夜為零時(shí)起算的格林尼治平太陽時(shí)定義為 世界時(shí) UT。 世界時(shí)與平太陽時(shí)的尺度 相同，但起算點(diǎn)不同。 1956年以前，秒被定義為一個(gè)平太陽日的 1／ 86400。這是以地球自轉(zhuǎn)這 一周期運(yùn)動(dòng)作為基礎(chǔ)的時(shí)間尺度。 ? 由于地球自轉(zhuǎn)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(cè)精度的提高，人們發(fā)現(xiàn)地球自轉(zhuǎn)周期存在著季節(jié)變化、長(zhǎng)期變化及其他不規(guī)則變化。 ? UTl加上地球自轉(zhuǎn)速度季節(jié)性變化后為 UT2。 1956 年國(guó)際上采用新的秒長(zhǎng)定義。即歷書時(shí)秒等于回歸年長(zhǎng)度的 1／ 31556925． 9747。就時(shí)間尺度而言，世界時(shí)已被歷書時(shí) ET所代替，之后，又于 1976年為原子時(shí)所取代。 ? 但是 UTI在衛(wèi)星測(cè)量中仍被廣泛使用，只是它不再作為時(shí)間尺度，而是因它數(shù)值上表征了地球自轉(zhuǎn)相對(duì)恒星的角位置，故用于天球坐標(biāo)系與地球坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換計(jì)算。 65 第二章 GPS定位的坐標(biāo)系統(tǒng)與時(shí)間系統(tǒng) 時(shí)間系統(tǒng) 原子時(shí) ATI(International Atomic Time) 隨著對(duì)時(shí)間準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度的要求不斷提高，以地球自轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)的世界時(shí)系統(tǒng)難以滿足要求。 20世紀(jì) 50年代，便開始建立以物質(zhì)內(nèi)部原子運(yùn)動(dòng)的特征為基礎(chǔ)的原子時(shí)系統(tǒng)。 原子時(shí)的秒長(zhǎng) 被定義為銫原子 Cs133s 基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)間躍遷輻射振蕩 9192631170周所持續(xù)的時(shí)間。當(dāng)代最理想的時(shí)間系統(tǒng)。 原子時(shí)的起點(diǎn) ， 按國(guó)際協(xié)定取為 1958年 1月 1日 0時(shí) 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(cè)水平而言這一時(shí)間尺度是均勻的 (所依據(jù)的周期運(yùn)動(dòng)具有穩(wěn)定的周期 )。這一時(shí)間尺度被廣泛地應(yīng)用于動(dòng)力學(xué)作為時(shí)間單位，其中包括衛(wèi)星動(dòng)力學(xué)。 66 第二章 GPS定位的坐標(biāo)系統(tǒng)與時(shí)間系統(tǒng) 時(shí)間系統(tǒng) ? （ dynamic time DT） ? 在天文學(xué)中，天體的星歷是根據(jù)天體動(dòng)力學(xué)理論建立的運(yùn)動(dòng)方程而編算的，其中所采用的數(shù)學(xué)變量為力學(xué)時(shí)。 ? 根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)方程和對(duì)應(yīng)參考點(diǎn)的不同，可分： ? 太陽系質(zhì)心力學(xué)時(shí)（ BDT） ? 地球質(zhì)心力學(xué)時(shí)（ TDT） ? 在 GPS定位中，地球質(zhì)心力學(xué)時(shí)作為一種嚴(yán)格均勻的時(shí)間尺度和獨(dú)立變量，被用于描述衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)。 ? TDT=IAT+（ S） 67 第二章 GPS定位的坐標(biāo)系統(tǒng)與時(shí)間系統(tǒng) 時(shí)間系統(tǒng) 協(xié)調(diào)世界時(shí) UTC(Coodinated Universal Time) 協(xié)調(diào)世界時(shí) UTC即是一種折中辦法。 它采用原子時(shí)秒長(zhǎng)，但因原子時(shí)比世界時(shí)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(shí)與世界時(shí)的時(shí)刻相接近，其差不超過 1秒。它既保持時(shí)間尺度的均勻性，又能近似地反映地球自轉(zhuǎn)的變化。 按國(guó)際無線電咨詢委員會(huì) (CCIR)通過的關(guān)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(dá)到177。 0． 9秒，超過或接近時(shí)以跳秒補(bǔ)償，跳秒一般安排在每年 12月末或 6月末。具體日期由國(guó)際時(shí)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(shí)刻，時(shí)間服務(wù)部門在發(fā)播 UTC時(shí)號(hào)的同時(shí)，還給出了與 UTC差值的信息。 68 第二章 GPS定位的坐標(biāo)系統(tǒng)與時(shí)間系統(tǒng) 時(shí)間系統(tǒng) GPS時(shí)間系統(tǒng) GPS系統(tǒng)中衛(wèi)星鐘和接收機(jī)鐘均采用穩(wěn)定而連續(xù)的GPS時(shí)間系統(tǒng)。 GPS時(shí)間系統(tǒng)采用原子時(shí) lAT秒長(zhǎng)作為時(shí)間基準(zhǔn)，但時(shí)間起算的原點(diǎn)定義在 1980年 1月 6日 UTC0時(shí)。啟動(dòng)后不跳秒，保持時(shí)間的連續(xù)。以后隨著時(shí)間的積累， GPS時(shí)與 UTC時(shí)的整秒差以及秒以下的差異通過時(shí)間服務(wù)部門定期公布 (至 1995年相差達(dá) 10秒 )。衛(wèi)星播發(fā)的衛(wèi)星鐘差也是相對(duì) GPS時(shí)間系統(tǒng)的鐘差。 GPS時(shí)與 IAT時(shí)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(biāo)系統(tǒng)與時(shí)間系統(tǒng) 時(shí)間系統(tǒng) GPS時(shí)間系統(tǒng)與各種時(shí)間系統(tǒng)的關(guān)系 : 70