GPS基础知识（二）、 GPS时间

上一篇GPS基础原理中提到了一个钟差的概念，并没有细说。GPS涉及到的时间有不少，这一篇就详细讲一讲。

时间是一个相对的概念，最简单的例子：你的手表的时间和我的手表的时间可能是不一样的，那不一样就会有问题，我说的8点上班和你认为的8点上班就不是同一个时刻了，于是你上班就可能会迟到。同理，GPS卫星的时间和接收机的时间也不一样，于是在利用时间来算距离的时候就会有很大的误差，所以我们要统一时间。

为了统一时间，人类做了很多的努力，建立了多个不同的时间系统。有以地球自转为基础的世界时（UT），有以原子钟为基础的国际原子时（TAI），还有两者折中的协调世界时（UTC）。目前，几乎所有国家的标准时间都采用协调世界时。

然而GPS系统并没有采用协调世界时，而是建立了其专用的GPS时间系统（GPST）

GPS时间是连续的。

GPS时间用星期数（周数）和周内秒来表示时间。

GPS时间的秒长由地面站的原子钟和卫星的原子钟的观测量综合得出。

GPS时间的零时刻与协调世界时的1980年1月6日（是个星期天）零时刻同步。

GPS时间落后国际原子时19秒加一个秒内偏差。美国会控制GPS时间使这个秒内偏差小于1微秒，一般在几百纳秒之内。

需要注意的是每颗GPS卫星都有自己的卫星时间，每颗卫星都是按照自己本身的时钟在运行，而由GPS地面站来保证卫星时间与GPS时间之间的差异小于1微秒。在卫星播发的导航电文中，在遥测字（TLW: Telemetry Word）和交接字（HOW: HandOver Word）中与时间相关的数据都是基于卫星时间，而其他的数据都是基于GPS时间。

GPS时间与协调时的差异参数由导航电文给出，在导航电文第4子帧第18页。这些参数由地面站负责更新，至少每6天更新一次，否则准确性会随时间流逝而下降。卫星时间与GPS时间的差异参数也由导航电文给出，在导航电文第1子帧。

这样GPS时间和卫星时间还有协调时三者就联系起来了，可以互相推导出来。还有一个接收机时间是独立于这三者的，所以存在一个接收机时间与GPS时间的钟差未知数。时间关系确定，误差保持在一定范围，就可以用于计算距离，进而定位，也就是上一篇讲到的基本原理。

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