[发明专利]一种用于测量世界时的方法

说明书

本发明提供了一种用于测量世界时的方法，在已知天文经、纬度的观测基墩上安装数字天顶望远镜观测恒星，根据天文定位原理解算得到测站的天文经、纬度，并与已知的天文经、纬度比较计算测站原子钟时间与UT1时间的偏差，调整原子钟输出时间，得到UT1时间信号。在非常时期(无法得到UTC时)测量得到UT1，以满足应用需要。本发明仅需外接一台可驾驭原子钟获取每张像片的拍摄时刻，不再依赖于GNSS接收机提供的UTC时间，在特殊时刻只需要在已知测站坐标的站点上架设仪器进行天文观测，即可快速获取UT1，设备结构简单，流动观测，通过观测可得到实时的测量结果。

技术领域

本发明涉及一种时间测量方法，属于天体测量学技术领域。

背景技术

UT1是地球自转角定义的时间量，是地球定向参数(Earth OrientationParameters，EOP)的一部分，同时也是我国国家授时中心短波授时系统中一项重要的发播内容。地球定向参数(EOP)表示地球自转速率和自转轴的空间指向及其变化，是联系地心天球参考系(Geocentric Celestial Reference System，GCRS)和国际地球参考系(International Terrestrial Reference System，ITRS)的一项重要转换参数，由于地球自转速率受到潮汐、海洋、大气等因素的影响，使其变化速率不均匀，UT1参数无法通过模型进行长期高精度的预测，只能通过观测来获得。UT1数据服务是天体测量、大地测量、卫星导航定轨等领域所必须的基础服务。

目前，测量UT1的方式主要有卫星/月球激光测距(Satellite/Lunar LaserRanging，SLR/LLR)、甚长基线干涉测量(Very Long Baseline Interferometry，VLBI)、全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)以及数字天顶望远镜测量获取UT1参数。论文“基于多台站数字天顶筒的UT1测量系统”描述了UT1测量原理，通过测量得到测站的地方平恒星时，然后根据格林尼治平恒星时与测站的经度从而换算得到世界时UT1。

无论是基于无线电测量方式的GPS、VLBI和SLR/LLR技术还是基于光学测量的数字天顶望远镜(也叫数字天顶筒)测量UT1的方法都是以UTC为参考，测量UT1与UTC的差值(UT1-UTC)，标记为DUT1，利用DUT1对UTC时间修正得到UT1，即UT1＝UTC+DUT1。目前UTC时间的维持是由各国合作机构提供的原子时进行处理得到的，如果在特殊情况下不能得到UTC时，就无法通过上述方法对UT1进行测量。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种用于测量世界时的方法，在已知天文经、纬度的观测基墩上安装数字天顶望远镜观测恒星，根据天文定位原理解算得到测站的天文经、纬度，并与已知的天文经、纬度比较计算测站原子钟时间与UT1时间的偏差，调整原子钟输出时间，得到UT1时间信号。在非常时期(无法得到UTC时)测量得到UT1，以满足应用需要。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

步骤一，在观测站坐标λ₀、φ₀已知的观测基墩上架设数字天顶望远镜；

步骤二，根据本地钟钟面时间为可驾驭原子钟设定一个初始时间值UT1_r；利用数字天顶望远镜进行恒星CCD图像采集，提取星像和定心，并与工作星表中的恒星进行星像匹配，得到天顶点的坐标；根据观测瞬间数字天顶望远镜的倾斜改正值和相应历元的极移改正值，对天顶点的坐标改正后得到测站天顶点的天文经、纬度λ、

步骤三，解算得到的观测站天文经纬度λ、与观测站已知的坐标λ₀、存在差值，差值包括极移的影响和测站原子钟初始UT1_r的不准确影响；