闰秒：即使没有发生也会导致错误

闰秒是有争议的事情。由于地球不会以稳定的速度自转，随着时间的推移，地球可能会提前或落后于“原子时间”。无论您为此提出什么解决方案，都会有人不高兴。我对在这里做的最好的事情没有任何立场，除了有一天我想对我们可以安装在两极附近以稳定地球自转的“大闰秒陀螺仪”进行数学计算，所以我们可以停止谈论这个.我们可能偶尔也不得不用巨大的火箭来降低这些陀螺仪的饱和度。无论如何，一些新的小闰秒戏剧即将上演，这一次我们不能责怪天文学家、地质学家或国际地球自转服务。想象一下，如果他们曾经罢工，顺便说一句！导航卫星基本上是非常精确的时钟。我们使用这些时钟来确定我们的位置，顺便说一句，它们还非常准确地告诉我们时间。因为它们传输的时间信号用于计算，所以这些三导航系统会广播一个不受闰秒影响的连续单调时钟信号。闰秒是人类应对的。但是，有用的是，中国、美国和欧洲的导航卫星确实会在闰秒发生时进行传输，以及“他们的”时间与UTC之间的偏移量。对于 GPS 和 Galileo，此偏移量当前为 18 整秒。对于北斗，为 4。使用此偏移量，您可以使用导航时标非常准确地获取当前 UTC 时间。

当您接收到全球导航卫星系统 (GNSS) 信号时，您可能会认为您的设备正在不断地解码它接收到的信息。事实证明，事实并非如此——在现实生活条件下，许多信号到达时都是乱码。但是，如果之前已经接收到足够的数据，这些信号到达的精确时间就足以准确地确定您的位置。但是由此可以看出，闰秒的变化不能只在发生时就传递出去。接收者很可能在那个时候只接收到乱码的消息。相反，闰秒是提前几个月预先宣布的。通过这种方式，接收器可以保证在闰秒发生时接收到，并且可以在正确的时间将新的偏移量应用于 UTC。 \(DN\)：天数，其中第 1 天是星期日（对于 GPS 和伽利略）。对于北斗 0 是星期日。这三个导航系统都通过告诉您它们的周数以及该周内经过的秒数来广播时间。按照惯例，闰秒总是发生在一天结束时。现在，“在地球上”，我们将传输整个周数。但是 inorbit，通信空间非常宝贵。并且由于闰秒永远不会提前超过（比如说）52 周，因此闰秒消息仅传输将发生闰秒的周数的最后 8 位。这意味着每 256 周一次，我们达到相同的 8 位周数。同样，GPS 和 Galileo 中的天只有 3 位（因为只有 7 天，这很好）。空间很紧。最后一次闰秒发生在 2016 年 12 月 31 日。这是 GPS 周数 1929 和伽利略周数 905。GPS 领先 1024 周。这两个周数的最后 8 位都是 137（十进制）。

2021 年 8 月 2 日星期一 18:38:35 GPS 12@0：153534 帧 4 wnLSF 137 dn 7 t0t 319488 wn0t 121 dtLS 18 dtLSF 18 2021 年 8 月 2 日：2021 年 8 月 2 日：21 型 21 型 21 型 109 LS 18 wnLSF 137 dn 7 dtLSF 18 这些是相同的内容，即使格式不同。请注意，UTC 偏移前后的“dtLS”和“dtLSF”均为 18 秒。截断的周数仍为 137，这对应于 2016 年 12 月 31 日在周数 905 (Galileo) 和 1929 (GPS) 中的最后一个闰秒。然而，它也分别对应于 GPS 和 Galileo 周数 1161 和 2185，它们的 8 个最低有效位也为 137。这是从 2021 年 11 月 20 日星期六 23:59:42 - 202121 年 11 月 27 日星期六 (UTC) 开始的一周。现在，接收者因此可以决定在那一周应用闰秒。但如果它精明，它会注意到\(\Delta_{LS} = \Delta_{LSF}\)。换句话说，这实际上不是闰秒。偏移量没有变化。因为在 GPS 或 Galileo 中没有实际的标志说“没有闰秒”，这就是它如何编码，没有真正的闰秒即将到来。 GPS 或 Galileo 规范对此都不是很明确 - 只有一句话说明某些事情仅在\(\Delta_{LS} \neq \Delta_{LSF}\) Mon, 02 Aug 2021 19:52:55 时才有效北斗 12：157974，FraID 5 dTLS 4 dTLSF 4 wnLSF 61 dn 6

这与北斗第 573 周相匹配，这确实是 2016 年的最后一个闰秒。注意北斗的天数是 6，而 GPS 和伽利略的天数是 7。由于闰秒非常罕见，因此它们发生时通常会引起问题。多年来，大规模 Linux 部署一直在发现与闰秒相关的痛苦错误。经过整整十年的斗争，在 2016 年，这些错误中的大部分都得到了解决。我们现在在 GNSS 领域遇到了相反的情况。闰秒变得如此罕见，以至于自 2003 年以来，我们将首次有 256 周没有闰秒。 2015 年，四分之四的北斗接收器弄错了北斗与 GPS/Galileo 之间的天数 (dn) 差。我们现在看到第一个错误在“2021 年的大闰秒缺失”中慢慢渗透。我们首先听到的是某些 U-Blox 接收器意外报告闰秒即将到来。最近我们听说在非常广泛使用的 gpsd 包中有一个复杂的错误，标题是“GPSD time will jump back back 1024 week at after week=2180 (23-October-2021)”。这个错误发生是因为作者假设闰秒是更频繁。从现在到 2021 年 11 月，我们一定会听到其他与闰秒相关的错误。当我们这样做时，我们应该记住 GPS 和伽利略多年来一直在广播完全相同的数据。从太空传来的信息没有任何变化。

正在改变的是任何不检查 \(\Delta_{LS} = \Delta_{LSF}\) 是否会触发某种闰秒行为的代码，即使它不应该。到目前为止，所有闰秒都是正的，它们反映了地球的自转速度一直在减慢。然而，最近事情出现了加速的迹象。这可能导致需要前所未有的负闰秒。一些人，尤其是非程序员，认为这一切都会好起来的。同时，一些更经得起考验的基础设施开发人员一直试图引起人们对开始测试负闰秒的迫切需要的关注。假设是之前没有发生的任何事情都会令人震惊。在这个完全不可疑的 URL https://565851109.xyz/ 上，我们可以阅读基于 IERS 公告 A 卷的内容。 30号，做了一些非常大的，可能是不合理的假设，到2029年6月末，将出现负闰秒。 GLONASS 是苏联的 GNSS，它在共产主义垮台后幸存下来并与我们同在，甚至还看到了升级。 GLONASS 对时间有不同的思考方式。具体来说，GLONASS 时间是莫斯科挂钟时间（DST 发生时的模数变化）。这意味着每当 GLONASS 广播一次时，这个时间已经是闰秒调整的。在一年中的大部分时间里，这意味着 GLONASS 控制和 GLONASS 接收器的时间相当轻松。但是因为这个闰秒调整时间也用于轨道计算，所以有传言说 GLONASS 在闰秒期间会遇到一些小故障。