GPS、北鬥授時模塊普及:UTC時間,GMT,GPS時,北鬥時,北京時間及其關係

2020-11-27 電子發燒友

GPS、北鬥授時模塊普及：UTC時間，GMT，GPS時，北鬥時，北京時間及其關係

發表於 2018-12-27 22:28:43


以下是SKYLAB小編整理的關於GPS授時模塊和北鬥授時模塊的基礎知識，包括UTC時間，GMT，GPS時，北鬥時，北京時間及其關係，希望給廣大工程師應用開發提供一些幫助！


 

（1）UTC時間

SKYLAB定位模塊輸出的時間為UTC時間。Universal Time Coordinated，即協調世界時，又稱統一世界時，是國際上最通用的時間標準，是國際無線電諮詢委員會制定和推薦的，UTC相當於本初子午線(即經度0度)上的平均太陽時。協調世界時是以國際原子時秒長為基礎，在時刻上儘量接近於世界時的一種時間計量系統。


 

（2）GMT時間

GMT時間，即格林尼治標準時間,格林威治平均時間。一般認為GMT時間等於UTC時間，即0時區的標準時間。


 

（3）GPS時

GPS時，其時間的計量也是以原子時秒長為基礎，由GPS星載原子鐘和地面監控站原子鐘組成的一種原子時基準，並在GPS標準曆元1980年1月6日零時與UTC對齊。由於UTC時會不定期「增加（目前沒有出現減少的情況）」跳秒（或者說閏秒，leap second）以適應地球自轉速度變化導致UTC時與天文測量的世界時產生的偏差，因此GPS時與UTC時會相差n個整秒，截至目前（2018年2月），該偏差已經達到18，即GPS時=UTC時+18（GPS時要往後撥慢18秒，其時間的顯示才和UTC時一樣）。


 

（4）北鬥時

北鬥時，和GPS時類似，其時間的計量也是以原子時秒長為基礎，在2006年1月1日0點0分0秒與UTC時對齊。目前（2018年2月）北鬥時與UTC時相差4，即北鬥時=UTC時+4。


 

（5）北京時間

北京時間，即中國國內使用的時間，採用國際時區東八時區的區時作為標準時間。可以簡單認為北京時間=UTC+8。不過這裡需要注意的是，在UTC的基礎上加八需要考慮多種情況，包括但不限於超過24的情況，閏年閏二月的情況。例如，UTC時間16時30分00秒，換算成北京時間時直接加八已經超過24時，因此需要換算成第二天的0時30分0秒，而第二天的日期還要考慮閏二月的情況等。


 

注意事項：

       需要注意的是，SKYLAB定位模塊定位後輸出的時間是UTC時間，但是定位模塊獲取的時間實際上是GPS時或者北鬥時，此時需要從GPS時或者北鬥時換算成UTC時再輸出，因此定位模塊需要知道GPS時或者北鬥時和UTC的差——我司通常稱這個差值為閏秒修正值或者跳秒數。


定位模塊初始定位後一般不能立即從衛星獲取閏秒修正值，需要等待一段時間，因此定位模塊剛定位後，輸出的時間有可能和UTC時間有偏差，可能不是正確的UTC時間——是否有偏差取決於定位模塊內部保存的閏秒修正值，SKYLAB定位模塊在每次從衛星更新到閏秒修正值後，保存在晶片內部，下次定位時會使用這一修正值直至被更新的修正值替代（該特性僅限A/AT、D/DT系列）。


如果定位模塊內部預設或者保存的閏秒修正值與當前的閏秒修正值不一樣，此時輸出的時間不是UTC時間，此時從不正確的時間調整為UTC時間的過程，會出現定位模塊輸出的定位信息中，某個時間出現了兩次的情況，如出現了兩個時間一樣的RMC語句。SKYLAB的AT、DT系列授時模塊可以提供閏秒修正值是否更新的信息。


       物聯網的興起，包括NB-IOT及LoRa基站的逐漸減量，對於授時和同步的需求漸漸增加，SKYLAB的GPS授時模塊和北鬥授時模塊可以提供精準授時服務，授時精度最高可達10ns，且支持GPS+北鬥雙模授時模式。

更多關於GPS授時模塊和北鬥授時模塊的信息可訪問天工測控官網。


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    隨著最後一顆北鬥三號衛星發射成功，我國的北鬥導航系統已經正式完成全球組網，屬於中國的北鬥「天網時代」已經到來。而且它不需要任何軟體輔助，人們就可以免費使用北鬥提供的定位導航服務。今後北鬥將會時刻伴隨在我們的身邊，它對於每個國人乃至整個國家的意義都十分巨大。北鬥系統到底有多強悍？我們來詳細盤點一下。
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