标准时间的定义：UTC, GPS, LORAN and TAI

很多工作中我们都需要非常精确的时间定义。

通常，这个时间由特定的原子钟维护并具有卫星分布。

时间的标准定义有很多，但主要有四种：UTC、GPS、LORAN 和 TAI。

UTC ： Coordinate Universal Time，协调世界时间

协调世界时间是时区“0”的时间，然后以此为基础计算世界上所有其他时区的时间。它与格林威治标准时间 (GMT) 类似，但与之不同的是，它不是基于地球自转时间，而是基于最准确且最重要的是随着时间的推移更稳定的原子钟进行的测量。

简而言之，UTC时间将时间分为天、时、分、秒，但一天总是24小时，一小时总是60分钟，一分钟几乎总是60秒，有时一分钟也可以是59 或 61 秒。在 2015 年 6 月 30 日，一分 61 秒被考虑在内：这种变化取决于地球绕太阳旋转的时间，由于其速度的波动，它不是恒定的。通过这种分钟持续时间的变化将 UTC 和“地球时间”之间的延迟保持在 0.9 秒以内：在需要时（通常在 6 月 30 日或 12 月 31 日），根据国际地球自转的建议和参考系统服务（IERS，处理地球自转的测量等）被认为是一分钟，持续时间为 59 或 61 秒。它通常每 36 个月减少一秒，当然这不是一个确定的科学规则。这一秒称为“闰秒”，从1972年开始计算。

UTC时间有时也被称为“祖鲁时间”，只是因为时间在海空导航中简称为“Z时间”，字母Z在北约音标中发音为“Zulu”。

GPS : Global Position System，全球定位系统

GPS 时间基于原子钟，并且没有针对地球自转的适当时间变化进行校正：对位于卫星上的原子钟所做的唯一校正是非常小的调整，以确保它们与安装在地球上的原子钟保持完美同步地球（通常是为了纠正相对论效应引起的漂移）。 GPS首次授时开始的时间“0”为1980年1月6日午夜（00:00:00）（UTC时间）：当年GPS时间与UTC时间正好重合，由于对UTC时间进行了修正，今天相差18秒 （到 2016 年 12 月 31 日为 17 秒，到 2015 年 6 月 30 日为 16 秒），与 GPS 时间相比的秒数，如上所述，不受任何天文调整。

从 GPS 接收到的数据是基于刚才提到的瞬间“0”：实质上，系统传输的是截至 1980 年 1 月 6 日所花费的周数以及自本周开始以来的秒数。周使用 10 位加密传输，这意味着花费的周数每 1024 周（约 19.6 年）重置一次，最后一次重置（目前是唯一一次）是 1999 年 8 月 21 日。因此，此时 GPS 系统传输以下值：

LORAN : Long Range Navigator，长距导航

LORAN 是一种地面无线电导航系统，主要用于确定船舶和飞机在地球上的位置，首字母缩写词代表 Long Range Navigator。

虽然它是为处理定位系统而设计的，但该系统（如 GPS）能够提供非常精确的“罗兰时间”，这是一种基于原子钟（尤其是安装在罗兰-C 发射机链上的时钟）的时间，其时间零从 1958 年 1 月 1 日开始。即使是 LORAN 时间（以及 GPS 时间）也不受任何天文时间校正的影响（相反，UTC 是），因此与 UTC 相差几秒（这种差异是目前为 27 秒 - 到 2016 年 12 月 31 日为 26 秒，到 2015 年 6 月 30 日为 25 秒）），对应于 1972 年引入的“闰秒”。

因此，此时 LORAN 系统发送以下时间：

TAI : International Atomic Time，国际原子时间

国际原子世家基于位于世界各地约 70 个国家实验室的 200 多个原子钟维护的平均时间，同样没有引入任何天文校正。尽管这些原子钟中的第一个于 1955 年开始运行，但零点设置在 1958 年 1 月 1 日；然而，与 LORAN 不同的是，假设从 1958 年到 1972 年（引入“闰秒”的日期）应该引入另外 10 个“闰秒”：这就是为什么这次与 UTC 时间不同的原因37 秒（到 2016 年 12 月 31 日为 36 秒，到 2015 年 6 月 30 日为 35 秒）而不是与 LORAN 不同的时间的 27 秒。因此，此时 TAI 时间为：

下表显示了根据上述标准的当前时间：

[1].UTC, GPS, LORAN and TAI standards of time definition