世界时、UTC、GPS时、本地时间、闰秒

世界时、UTC、GPS时、本地时间、闰秒

（一）时间系统

世界时是基于地球自转的一种时间计量系统，反映了地球在空间的位置。

原子时是基于原子物理技术的一种更加均匀的时间系统，对于测量时间间隔非常重要。

由于两种时间尺度速率上的差异，一般来说1～2年会差1秒。

协调世界时（UTC , Universal Time Coordinated）是我们日常生活所用的时间，是一种折衷的时间尺度，它用原子时的速率，而在时刻上逼近世界时，所用方法就是“闰秒”，当协调世界时和世界时之差即将超过±0.9秒时，就对协调世界时作一整秒的调整。UTC在本质上还是一种原子时，因为它的秒长规定和原子时秒长相等，只是在时刻上，通过人工干预（闰秒），尽量靠近世界时。方法是：必要时对协调世界时作一整秒的调整（增加1秒或去掉1秒），使UTC和世界时的时刻之差保持在±0.9秒以内。这一技术措施就称为闰秒（或跳秒），增加1秒称为正闰秒（或正跳秒）；去掉1秒称为负闰秒（或负跳秒）。是否闰秒，由国际地球自转服务组织（IERS）决定。闰秒的首选日期是每年的12月31日和6月30日，或者是3月31日和9月30日。如果是正闰秒，则在闰秒当天的23时59分59秒后插入1秒，插入后的时序是：…58秒，59秒，60秒，0秒，…，这表示地球自转慢了，这一天不是86400秒，而是86401秒；如果是负闰秒，则把闰秒当天23时59分中的第59秒去掉，去掉后的时序是：…57秒，58秒，0秒，…，这一天是86399秒。

最近的一次闰秒是在2005年底实施的。2005年7月4日，国际地球自转服务组织（IERS）发布C公报，协调世界时（UTC）将在2005年底实施一个正闰秒，即增加1秒。届时，所有的时钟将拨慢1秒。具体实施步骤如下：

UTC协调世界时：

23时59分59秒（2005年12月31日）

23时59分60秒（2005年12月31日）

00时00分00秒（2006年1月1日）

相应地，北京时间：

7时59分59秒（2006年1月1日）

7时59分60秒（2006年1月1日）

8时00分00秒（2006年1月1日）

之前的一次闰秒发生在1999年1月1日。国家授时中心（陕西天文台）在1998年11月的《时间频率公报》中提前数月向全国时间用户通知了这一消息，使BPM、BPL时号用户周知。

历年UTC跳秒情况见附表一。

跳秒始于1972年1月1日，在此之前UTC相对于TA的调整调整采用调偏频率的方法，调整情况见附表二。

值得注意的是原子时与世界时分别来自于两个互不相干的系统，虽然协调时基本上解决了两者之间的协调问题，但是由于地球自转速度越来越慢加之不均匀，闰秒时间间隔也不均匀。

（二）时间转换

本地时间＝UTC＋时区差（北京时间＝UTC＋8）

GPS时间与UTC时间差了一个闰秒。闰秒数在下行的导航电文中有反应。GPGGA和GPRMC中本身已经将GPS时间转换为UTC时间了。

北京时间＝GPS时＋8小时－闰秒。

（三）UTC时间转换为北京时间的转换程序（2000年以后）

输入参数：年(2位)，月，日，时，分，秒

void Calc( int y, int m, int d, int hh, int mm, int ss )

{

int w; // 星期

hh += 8; // 格林威治时间+ 8 小时= 北京时间

if( hh < 24 ) goto l_out; // 没有跨天，则计算完成

///////////// 下面是跨天后的计算/////////////////////////////

hh -= 24;

d ++; // 日期加一天

switch( m ) // 按月判断

{

case 4: case 6: // 跨小月的判断

case 9: case 11:

if( d > 30 ) {

d = 1; m ++;

}

break;

case 1: case 3: // 跨大月的判断

case 5: case 7:

case 8: case 10:

if( d > 31 ) {

d = 1; m ++;

}

break;

case 12: // 12 月，要判断是否跨年

if( d > 31 ) {

y ++; d = 1; m = 1;

}

break;

case 2: // 2 月，要判断是否是闰年

if( ( (y+2000)%400 == 0 ) || // 能被400整除，一定是闰年

( (y+2000)%4 ==0 ) && ( (y+2000)%100 !=0 ) ) // 能被4整除，但不能被100整除，一定是闰年 {

if( d>29 ) // 闰年2月，可以有29号

{