什么是時間?

     時間雖然早被人所認識，但是確切地定義也是很困難的。有人說是太陽東升西落的一天。時間其實就是描述實物發(fā)展運動的一把尺子，度量實物運動及變化過程的數(shù)學工具。時間包含時刻和時間間隔兩個概念。

     時刻是指實物發(fā)生某一現(xiàn)象的瞬間，在時間軸上用一個點表示，沒有長短的意義，是指某一事件是什么時候發(fā)生的，時刻與物體的瞬時位置相對應(yīng)。在天文學和衛(wèi)星定位中，與所獲數(shù)據(jù)對應(yīng)的時刻也稱歷元。

     時間間隔是指實物發(fā)生某一現(xiàn)象所經(jīng)歷的過程，是兩個時刻之間的一段間隔。所以時間間隔測量也成為相對時間測量；時刻測量，相應(yīng)地成為絕對時間測量。

     時間基準包含時間原點（時刻）和時間尺度（時間段）。時間系統(tǒng)與坐標系統(tǒng)一樣，應(yīng)有其尺度（時間單位）與原點（其實歷元）。其中時間的尺度是關(guān)鍵，而原點可以根據(jù)實際應(yīng)用加以選定。不同的原點和尺度對應(yīng)不同的時間系統(tǒng)。任何一個可觀測的周期的運動現(xiàn)象，只要符合條件，都可以用作確定時間間隔。

What is UTC?

     UTC (時間協(xié)調(diào)時UniversalTime Coordinated)是一個官方的正確時間 。UTC由以前的GMT時間(格林威治標準時間GreenwichMean Time) 演化而來 。GMT是以前被使用在遠洋航行中設(shè)置時鐘的參考，后來GMT發(fā)展為世界時間的標準。GMT被取代的原因它來源于平太陽日，時間測量的新方法表明平太陽日自身有大量的變化。

下面的列表將解釋UTC的主要組成:

     · 世界時間意味著可以在世界各地使用,它是獨立于時區(qū)(即不是當?shù)貢r間)。UTC轉(zhuǎn)換為當?shù)貢r間,必須添加或減去當?shù)貢r區(qū)。· 協(xié)調(diào)意味著幾個機構(gòu)貢獻自己估計的當前時間,UTC是由這些估計復合生成。

UTC的秒由1967年第十三屆國際計量大會(CGPM)決定，“秒是以銫-l33，原子基態(tài)的兩個超精細能級間躍遷輻射的9 192 631 770個周期的持續(xù)時間。” 原子時的時刻起點為l958年1月1日0時，該瞬間原子時與世界時有差異（0.0039秒）。

UTC和 GMT相同嗎?

     格林威治時間來源于格林尼治天文臺對天文事件如太陽日的測量。UTC是基于更準確的一個銫原子的量子共振。

     不幸的是,地球的自轉(zhuǎn)不是非常嚴格的如UTC的定義。每天有86400 UTC秒一個地球上的減速，將意味著午夜最終一天會落在中午。這可能是不可接受的,一些額外的秒可以添加或刪除UTC時間尺度內(nèi)以保持和太陽日的同步。這個修改工作稱閏秒（leap seconds）。

      更糟糕的時，隨著地球自轉(zhuǎn)減緩，閏秒預(yù)計會越來越頻繁。因此你不能精確的使用UTC時間，至少是在幾分鐘之內(nèi)不精確。

計算機在閏秒時發(fā)生什么?

      在閏秒事件中，一秒會增加到當下時間。這發(fā)生在UTC的零點. 如果閏秒事件被插入，UTC時間會出現(xiàn)23:59:60。由于地球自轉(zhuǎn)在變慢，到目前為止只發(fā)生過正閏秒，沒有負閏秒發(fā)生。

基本時間系統(tǒng)

      天文時：由人類通過天文測量來確定的時間尺度。一種是以地球自轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)，如恒星時和太陽時。這兩種時間系統(tǒng)都具有地方性，尺度不穩(wěn)定不統(tǒng)一，因此，世界上規(guī)定以格林尼治地方時為標準時間，稱之為世界時；另一種是以地球公轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)，如歷書時。

     恒星時：以春分點為參考點，由春分點連續(xù)兩次經(jīng)過本地子午圈的時間間隔為一恒星日，一恒星日分為24個恒星時。恒星時在數(shù)值上等于春分點相對于本地子午圈的時角，由于春分點在天球上的位置并不確定，故恒星時具有地方性，不具有統(tǒng)一性。

     平太陽時：以平太陽連續(xù)兩次經(jīng)過本地子午線的時間間隔為一平太陽日，含24平太陽小時。由于真太陽的視運動是不均勻的，不能作為建立時間系統(tǒng)的參考點。

     世界時（UT）：以平子夜為零時起算的格林尼治平太陽時。世界時與平太陽時尺度基準相同，其差別僅在于起算點不同。世界時雖然屬全球性，但時間尺度還是不穩(wěn)定。

     歷書時：以地球公轉(zhuǎn)周期為基礎(chǔ)而建立的一種時間系統(tǒng)，用以編算天文年歷中計算太陽、月亮和行星等的視位置，確切定義是：“歷書時是從公歷1900年初附近，太陽幾何平黃經(jīng)為279°41′48.04″的瞬時起算，這一瞬時定為歷書時1900年1月1日00時整。歷書時秒長為歷書時1900年1月1日00時瞬時的回歸年長度的1/31556925.9747。” 1960至1968年歷書時秒曾被釆用為時間的基本單位。歷書時簡單說來就是多年觀測來確定秒。

     原子時：原子中的電子在不同能級之間躍遷時會發(fā)射或者吸收一定頻率的電磁波，并且該電磁波的頻率值非常穩(wěn)定。

     國際原子時(TAI)：由國際計量局（BIPM）根據(jù)世界上約30多個國家70多個實驗室350臺左右原子鐘提供數(shù)據(jù)處理得出的“國際時間標準”。國際原子時標是一種連續(xù)性時標，由1958年1月1日0時0分0秒起，以日、時、分、秒計算，原子時的準確度為每日數(shù)納秒。

     協(xié)調(diào)世界時（UTC）：人類的生活習慣是以地球自轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)的晝?nèi)兆兓?，但是存在地球自會不均勻的現(xiàn)象，時間是基準不能隨意變化，所以使用原子時時間基準，但是照顧到人們使用的方便，要將原子時和世界時進行結(jié)合，采用原子時的秒長，當和世界時的差異超過±0. 9秒時，就使用跳秒方式加上1秒或減去1秒，這種時間系統(tǒng)稱之為協(xié)調(diào)世界時。既有時間原點，也有穩(wěn)定的時間尺度。跳秒（Leapsecond）：通常在6月30日或12月31日最后一秒。

導航衛(wèi)星的時間系統(tǒng)

      GPS時間系統(tǒng)（GPST）：采用原子時ATI秒長作為時間基準，時間的起算點定義在1980年1月6日的UTC0時。

      Galileo時間系統(tǒng)（GST）：Galileo系統(tǒng)時間與國際原子時之間存在一個整秒數(shù)的恒定差異，兩者之間的秒內(nèi)偏差被控制在28納秒以內(nèi)。

      BDS時間系統(tǒng)（BDT）：BDT采用國際單位制（SI）秒為基本單位連續(xù)累計，起始歷元為2006年1月1日協(xié)調(diào)世界時00時00分00秒。采用周和周內(nèi)秒計數(shù)。BDT通過UTC（國家授時中心，NTSC）與國際UTC建立聯(lián)系，BDT與UTC的偏差保持在100納秒以內(nèi)。BDT與UTC之間的閏秒信息在導航電文中播報。