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展運動的一把尺子，度量實物運動及變化過程的數學工具。時間包含時刻和時間間隔兩個概念。

     時刻是指實物發生某一現象的瞬間，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生的，時刻與物體的瞬時位置相對應。在天文學和衛星定位中，與所獲數據對應的時刻也稱歷元。

     時間間隔是指實物發生某一現象所經歷的過程，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）。時間系統與坐標系統一樣，應有其尺度（時間單位）與原點（其實歷元）。其中時間的尺度是關鍵，而原點可以根據實際應用加以選定。不同的原點和尺度對應不同的時間系統。任何一個可觀測的周期的運動現象，只要符合條件，都可以用作確定時間間隔。

What is UTC?

     UTC (時間協調時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置時鐘的參考，后來GMT發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(即不是當地時間)。UTC轉換為當地時間,必須添加或減去當地時區。· 協調意味著幾個機構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，原子基態的兩個超精細能級間躍遷輻射的9 192 631 770個周期的持續時間。” 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，隨著地球自轉減緩，閏秒預計會越來越頻繁。因此你不能精確的使用UTC時間，至少是在幾分鐘之內不精確。

計算機在閏秒時發生什么?

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

基本時間系統

      天文時：由人類通過天文測量來確定的時間尺度。一種是以地球自轉為基礎，如恒星時和太陽時。這兩種時間系統都具有地方性，尺度不穩定不統一，因此，世界上規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為基礎，如歷書時。

     恒星時：以春分點為參考點，由春分點連續兩次經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，不具有統一性。

     平太陽時：以平太陽連續兩次經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定。

     歷書時：以地球公轉周期為基礎而建立的一種時間系統，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定。

     國際原子時(TAI)：由國際計量局（BIPM）根據世界上約30多個國家70多個實驗室350臺左右原子鐘提供數據處理得出的“國際時間標準”。國際原子時標是一種連續性時標，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納秒。

     協調世界時（UTC）：人類的生活習慣是以地球自轉為基礎的晝日變化，但是存在地球自會不均勻的現象，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，這種時間系統稱之為協調世界時。既有時間原點，也有穩定的時間尺度。跳秒（Leapsecond）：通常在6月30日或12月31日最后一秒。

導航衛星的時間系統

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

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