將十進制 GPS 時間轉換為 UTC

Question

有很多類似的問題，但我沒有找到一個特定於我收到的 GPS output 數據的問題。 我的 GPS 的數據是十進制形式：

GPS 周：2145和GPS 時間：330374.741371 （手冊說這是代表“以秒為單位的一周時間”的雙精度數）

我正在嘗試將這個時間轉換為人類可讀的 UTC 時間。 我使用的是舊的 C++14，而不是 20，所以我不能只使用我不認為的 to_utc() function。 我主要對小數感到困惑。 在這個網站上： https://www.labsat.co.uk/index.php/en/gps-time-calculator看起來數據是“secondsOfTheWeek.secondsOfTheDay。我不確定如何將其轉換為 UTC 時間...

我相信這個 output 數據是自 1980 年 1 月 6 日午夜 GPS 紀元時間以來的秒數。而且我知道它不計算閏秒，因此也必須考慮到這一點。 如果我有一些關於如何開始進入 UTC 時間的指導，我想我可以找出 rest，但我不確定從哪里開始......

最終，我想將時間轉換為字符串，以使用“date -s”16 AUG 2021 13:51:00 或類似的東西設置操作系統系統。但首先我只需要轉換這個 GPS 時間。

Answer 1

C++20 chrono bits 有一個免費的開源預覽版，可與 C++14 一起使用。

#include "date/tz.h"
#include <chrono>

date::utc_seconds
convert(int gps_week, double gps_time)
{
    using namespace date;
    using namespace std::chrono;

    int upper = static_cast<int>(gps_time);
    auto gps_t = gps_seconds{} + weeks(gps_week) + seconds{upper};
    return clock_cast<utc_clock>(gps_t);
}

這第一個 forms 通過將適當的周數添加到 gps 紀元，然后添加秒數，得到一個gps_time 。

接下來，您使用clock_cast將其轉換為utc_time （其中確實包括閏秒）。

這可以像這樣使用：

#include <iostream>

int
main()
{
    using namespace date;
    using namespace std;

    cout << convert(2145, 330374.741371) << '\n';
}

哪個輸出：

2021-02-17 19:45:56

clock_cast將紀元從 1980-01-06 更改為 1970-01-01，並添加在 gps 紀元和 UTC 時間點之間發生的閏秒數。 如果 gps 輸入恰好對應於閏秒，則將在秒字段中正確打印“60”。 例如：

cout << convert(1851, 259216) << '\n';  // 2015-06-30 23:59:60

需要進行一些安裝。

更多信息

這篇Wikipedia 文章說，一周中的時間實際上以 1.5 秒為單位，值范圍從 0 到 403,199。

static_assert(403'200 * 1.5 == 7 * 24 * 60 * 60);

如果發現自己在處理這種形式的數據，這里有一個替代的convert實現，它可以直接處理這個輸入數據：

using gps_tow = std::chrono::duration<int, std::ratio<3, 2>>;

auto
convert(date::weeks gps_week_num, gps_tow tow)
{
    using namespace date;
    return clock_cast<utc_clock>(gps_seconds{} + gps_week_num + tow);
}

第一步是定義 1.5 秒的持續時間單位。 這種類型在上面稱為gps_tow 。

convert function 現在采用兩個嚴格類型化的參數： weeks數和gps_tow數。 然后只需將這些部分與 gps 時期一起添加，然后將clock_cast加到utc_clock中。

它可以像這樣使用：

cout << convert(weeks{1851}, gps_tow{172811}) << '\n';

此示例的 output 是：

2015-06-30 23:59:60.5