《航海学》船舶定位课件2_4时间系统.ppt

1、2.4 时间系统,1 时间系统简介 2 恒星时、视时和平时 3地方时、世界时、协调世界时 4区时、法定时、船时 课外练习题,2020/7/11,2,1 时间系统简介,时间计量系统种类： 1. 世界时系统（以地球自转为基础的时间计量系统Universal Time） UT0直接由天文观测地球自转计量时间的系统。 UT1将UT0经过极移改正后得到此为实用的世界时； UT2将UT1经过季节改正后得到,end,2020/7/11,3,1 时间系统简介,2. 历书时系统建立在地球公转运动基础上的时间计量系统； 3. 原子时AT建立在原子（铯(Cs)133原子）能级跃迁频率（9 192 631 770Hz

2、=1s）基础上的时间计量系统 4协调世界时UTC受世界时UT1制约的原子时。即以原子秒计时，但当累积时间与UT1相差接近0.9s时，就调整原子时，使原子时在时刻上与UT1的时间相差小于0.9秒。,end,2020/7/11,4,1 时间系统简介,日、小时、分钟、秒的概念 日地球自转一周为一日，即基准天体连续两次同名中天所经历的时间长度。 取春分点为基准天体得到恒星日 取太阳为基准天体得到视太阳日 取平太阳为基准天体得到平太阳日 对应的可分为：（恒星、视太阳、平太阳）小时，分钟，秒等,end,2020/7/11,5,2 恒星时、视时和平时,一、日的定义 二、太阳日和视（太阳）时 三、平太阳日和平

3、（太阳）时 四、时差,2020/7/11,6,一、日的定义,日地球自转一周即同一个天体连续两次同名中天所经历的时间长度 恒星日（Sidereal day）春分点连续两次上中天所经历的时间长度，以春分点上中天作为恒星日的起始时刻。,运行视运动程序,Z,PN,太阳日（Solar day）太阳连续两次下中天所经历的时间长度。 太阴日月亮连续两次下中天所经历的时间长度。,Z,PN,end,2020/7/11,7,二、视太阳日和视（太阳）时,1. 视太阳日 太阳连续两次下中天的时间间隔称为太阳日（Solar day）。把太阳下中天的瞬间作为太阳日的起始点。 2. 视（太阳）时（T） 一个太阳日中，以太阳

4、下中天为零点起算的时间称为视太阳时（Solar time），简称视时（Apparent time)，并用T表示。,Z,end,T,2020/7/11,8,3视时T与太阳时角t间的关系： t T12h（180） 4T的特点 1）能很好地反映昼夜关系 2）视太阳日不等长 1太阳日=地球自转360 + 而赤经日变化量 在66.6与53.8间变化 因此,最长日与最短日的时间之差为： （66.6-53.8）4s=12.84s=51s.2。,Z,t,T,end,2020/7/11,9,太阳日长度,end,Pn,W,E,2020/7/11,10,三、平太阳日和平（太阳）时,1. 平太阳 和平太阳日 1）平太

5、阳(Mean Sun)定义 是一个假想的太阳，在天赤道上以视太阳的平均速度，即以每天赤经变化 =59.14的速度作周年视运动。, = 2）平太阳日（Mean solar day）平太阳连续两次下中天的时间间隔，把平太阳下中天的瞬间作为平太阳日的起始点。 1平太阳日 =天球旋转(360+)的时间 =天球旋转(360+59.14)的时间 =1恒星日+3m56s.56,end,2020/7/11,11,2. 平（太阳）时（Mean time，T） 由平太阳下中天的瞬间起算的时间长度。 通常在平时上写上日期，例如T=15h03m45s 17/II-2005。,Z,15h03m45s,end,2020/

6、7/11,12,四、时差,1时差（Equation of time，）的定义 =TT 根据时间和时角的关系，可得 =TT=（ t 180）（t180）= tt,Z,根据赤经和时角的关系，可得 = tt=（t+）（ t+） = =- 时差（）的变化最大不超过17m。,end,2020/7/11,13,赤经和时角关系图,end,2020/7/11,14,时差变化的曲线图,end,2020/7/11,15,2时差（）的应用,1）根据已知的平时T求太阳时角t t = T 12+ 其中，时差由航海天文历查得。 2）求太阳中天平时T T = T 太阳上中天在测者午圈，T =12，所以 T = 12,end

7、,Z,T,t,T,2020/7/11,16,举例,1995年9月13日时差= +3m47s，求当天太阳上中天平时？ 解 T= T =123m47s=11h 56 m13s,end,2020/7/11,17,恒星时、视时、平时特征,end,2020/7/11,18,3 地方时、世界时、协调世界时,一、地方时 二、世界时 三、原子时和协调世界时,2020/7/11,19,一、地方时,1. 地方（平）时的定义 地方时（Local time）以测者为基准计量的恒星时（S）和平太阳时（T）。测者所在地的时间,Z1,Z2,2. 不同经度线上地方时T之间的关系 TE = TWD 即不同经度线上的地方时“东大

8、西小”。,T2,T1,T2 = T1D,D,end,2020/7/11,20,二、世界时,世界时（UT：Universal Time，缩写TG或GMT： Greenwich Mean Time）格林经度线的平时。 世界时TG和不同经度处的地方平时（T）间的关系有： T = TGEW,end,Z1,Z2,T2,T1,D,ZG,2020/7/11,21,计算举例,例：已知A测者2003年10月12日11h30m位于120E，求位于122E的B测者的地方时TB 解：方法1根据东大西小判定 TA 11h 30m （2003年10月12日） 西侧 小 （D=2） 8m TB 11h 38m （2003年

9、10月12日） 东侧 大,120E,122E,2=8m,end,2020/7/11,22,解法2,通过格林平时转换 TA 11h 30m （2003年10月12日） （120E ） 8h 00m TG 03h 30m （2003年10月12日） （122E ） 8h 08m TB 11h 38m （2003年10月12日）,end,2020/7/11,23,三、原子时和协调世界时,1. 原子时（Atomic time，AT） 1967年10月第13届国际度量衡会议采用原子时秒为国际时间计量的基本单位 原子时秒的定义 ：铯（C133）原子超精细能级跃迁的电磁振荡9 192 631 770周所经历

10、的时间作为1秒的长度。 原子时的起算历元为1958年1月1日世界时0h。在起算历元时，原子时非常接近世界时。,end,2020/7/11,24,2.协调世界时,2. 协调世界时UTGPS导航仪指示协调世界时 原子时自1958年起到1986年10月1日止，已超前世界时27s多，随着时间的推移，两者差别将越来越大。故不便直接应用。 协调世界时(Coordinated universal time，UT)协调世界时(UT)是受世界时（UT）制约的原子时。是以原子时秒作为计量时间的单位，而在时刻上保持与世界时（UT）相差0.9s之内。,end,2020/7/11,25,跳秒调整,3协调世界时保持与世界

11、时（UT）相差0.9之内的方法跳秒调整 跳秒调整 每次调整协调世界时1整秒，称为闰秒。凡是增加1秒，即时刻推迟1秒，称为正闰秒(又称正跳秒)。减少1秒的，称为负闰秒（又称负跳秒）。 实施跳秒调整的时间 常规时间：在6月30日或者12月31日世界时的最后一秒实施跳秒调整。 候补选用日期：3月31日和9月30日的最后一秒，如有必要，每个月末的最后一秒钟都可实施跳秒调整。,end,2020/7/11,26,跳秒调整的方法,跳秒调整的方法 正闰秒：在原子时23-59-60结束时的后一秒才是次日的00-00-00，即原子时00-00-01= UT的00-00-00，原子时增加了1秒； 负闰秒：在原子时2

12、3-59-58后面的一秒就是次日的00-00-00，即原子时23-59-59= UT的00-00-00，原子时减少了1秒。 跳秒调整的预告： 在英版周版航海通告（Admiralty Notices to Mariners）的第部分。,end,2020/7/11,27,.,Pn,T,G,T,东大西小,TE=TG+E,ZG,ZE,E,世界时与地方时关系图,end,E,TW,ZW,W,TW=TG-W,2020/7/11,28,区时、法定时、船时,一、时区和区时 二、法定时 三、船时,2020/7/11,29,一、时区和区时,为使用方便，划定某个经度范围内的人们使用同一个时间区域时间 时区的划分 1）

13、划分规则 时区宽度：15经度。 全球共25个时区： 零时区0为中线 12个东时区、 12个西时区。 区号：东-，西+,end,2020/7/11,30,2）时区中线,2）时区中线的求取 时区中线经度=15的整倍数。即 时区中线经度 = 区号15 2. 区时 1）区时(Zone time，ZT)的定义 时区中线的地方平时。 2）区时ZT的表示法 区时后应注明区号及日期。例如：ZT=10-12-15(8) 9/05-2004。,end,2020/7/11,31,世界时与区时的关系,世界时（TG）零时区的区时 在同一瞬间，区时（ZT）与世界时（TG）之间有关系： TG= ZTZ.D. 而 ZT=TG

14、Z.D.,end,2020/7/11,32,使用举例,例1. 已知Z.T.=16-15-22（9）8/，求世界时TG。 解： Z.T. 16-15-22 8/ +）Z.D. - 9 TG 07-15-22 8/,135E,0,TG？,103W,0,ZT？,例2. 已知TG 07-15-22 8/，求103W的区时ZT。 解： TG 07-15-22 8/ ）Z.D +7 （103W） ZT 00-15-22 8/,end,2020/7/11,33,不同时区的区时之间的关系,相邻时区的区时相差1h ，且符合“东大西小”的关系 计算方法： 1）在同一半球按区号数的差数计算，东大西小 ZT2=ZT1

15、-（ZD2-ZD1） 2）在不同半球通过世界时转换 例3. 已知137E的Z.T.=16-15-22 8/，求43E的ZT。 解： ZT1 16-15-22 8/ ）（ZD2-ZD1） 6 （-3-（-9）=6 ZT2 10-15-22 8/,end,2020/7/11,34,例4. 已知137W的Z.T.=16-15-22 8/，求43E的ZT。 解： ZT1 16-15-22 8/ +）ZD1 9 （137W） TG 25-15-22 8/ ）ZD2 -3 （43E） ZT2 28-15-22 8/ 04-15-22 9/ 注意：可用“东大西小”验证计算的正确性,end,2020/7/11

16、,35,5同时区内的区时和地方时的关系,运算规则： 1）已知ZT，求该时区内某经度的地方时T T=ZT+（中线） 2）已知某经度的地方时T，求该经度的区时ZT ZT=T（中线） 综合为：某经度的地方时T与区时ZT在时间上相差 中线 ，并用“东大西小”确认两者的时间。,end,天文历查中天时,2020/7/11,36,例5. 已知2004年4月12日=12223E的地方平时T为21-04-36，求该经度所在时区的区时Z.T.。 解：1）解析法求 T 21-04-36 12/IV ) 09-32 （120E12223E） ZT 20-55-36 12/IV 2）图解法,end,天文历查中天时,20

17、20/7/11,37,例6. 已知2004年4月12日=12223W的Z.T.为21-04-36，求该经度地方平时T。 解：1）解析法求 ZT 21-04-36 12/IV ) 09 32 （12223W 120W） T 20-55-36 12/IV 2）图解法,end,2020/7/11,38,6航行于不同时区间的拨钟,当船舶向东航行进入相邻时区，区时应加1h； 当船舶向西航行进入相邻时区，区时减1h。,end,2020/7/11,39,7. 日界线及航经日界线的日期调整,1）日界线(Date line)180经度线为地理日期变更线（日界线）。 行政区域日界线（国际日期变更线，即实际日界线）

18、 把同一群岛或行政区划在同一时区内。 2）东、西12区的区时完全相同，但日期相差1天。东12区比西12区的日期大1天。 因此，船舶向东航行穿过180 经度线，由东12区进入西12区，日期应减去1天；反之，应增加1天。 即 向东过日界线，日期减1天 向西过日界线，日期加1天,end,2020/7/11,40,东 航 减 一 天,（日界线）,西 航 加 一 天,end,2020/7/11,41,二、法定时,1. 标准时（Standard time）是由国家或地区的政府以法律规定的某一经度线的地方平时作为本国或本地区的统一时间。 2. 日光节约时(Day light saving time)，或称夏令时Summer time)在夏季为了节约照明用电等原因，在法律上规定将本国的标准时提前1h或0.5h。夏季过后又恢复原来的标准时。 3. 法定时(Legal time)资料的查取 可以查阅英版无线电信号表(Admiralty List of Radio Signals)的第2卷(Vol. 2)的法定时(Legal time)部分。,end,参阅无线电信号表法定时,2020/7/11,42,三、船时