从Python时代开始的几个星期内的GPS时间？

Question

我想从Unix时间转换为GPS时间，即计算自Python中的GPS时代(1980年1月6日)开始以来的周数。我不是要一年中的几个星期，而是1980年以后的几个星期。

首先，我的尝试是通过使用time.time()来返回自1970年称为Unix的时代以来的时间，并从该纪元与全球定位系统开始日期之间经过的秒数中减去秒数。

这将返回一个正确的值，以秒为单位，自1980年以来的时间，但我想要GPS周数。有一个标准的Python函数返回这个函数吗？

注意到

GPS日期表示为自时代以来的周数和每周数的秒数.全球定位系统时代是不同的-1980年1月6日00:00:00。此外，“全球定位系统计数周”，因为时代-全球定位系统周被定义为周日开始。注:1月6日是1980年的第一个星期日。1

Unix时间系统的时代是1970年1月1日00:00:00，ISO将一年中的第一周定义为“包含1月第四天的一周，这相当于说它是将新年至少重叠四天的第一周”。

还有其他的时间系统，最显著的是J2000。从一个时间系统到另一个时间系统的转换是不平凡的。

为了处理GPS时间，Perl提供了日期时间：：精确库，它使用额外的GPS操作执行公共时间和日期操作。同样的问题是，Python是否提供了类似的库？

GPS时间维基百科条目

Answer 1

计算日差然后除以7

要做到这一点，一种方法是使用python的datetime模块。其中一个有用的功能是，它允许您使用date.days获取日期并将其转换为多天。使用这些天，我们可以减去它们并除以7 (一周中的天数:p)来得到之间的周数。

但是，在将每一天转换为天之前，您需要首先从该date中减去一周中的一天。这将给你那个星期的Monday的日期，这将消除逐个错误.

要做到这一点，您可以这样做：

from datetime import date, timedelta

epoch = date(1980, 1, 6)
today = date.today()

epochMonday = epoch - timedelta(epoch.weekday())
todayMonday = today - timedelta(today.weekday())

现在您有了他们周的Monday的日期，您需要减去它们来找出差异，然后除以7来得到周数。

这给出了最后的输出：

noWeeks = (todayMonday - epochMonday).days / 7

Answer 2

@Dave的答案def utctoweekseconds(utc,leapseconds):是好的，但是您需要在tdiff = utc -epoch -datetime.timedelta(seconds=leapseconds)中添加时间增量，而不是减去(GPS时间领先于UTC)。如果添加日期时间，而不是减去日期时间，函数就会很好地工作。

当我通过这个函数运行我的计算机的datetime.utcnow()时，我注意到了这一点，并将其与我连接到该设备的GPS接收器的时间进行了比较，它们最初被关闭了36秒(是闰秒的两倍)。

2014-09-22 21:36:52是164212周的全球定位系统时间，而不是164196 (根据https://www.labsat.co.uk/index.php/en/gps-time-calculator)。

(对不起，我不能留下评论，我没有足够的声誉)

正确的功能：

def utctoweekseconds(utc,leapseconds):
    """ Returns the GPS week, the GPS day, and the seconds 
        and microseconds since the beginning of the GPS week """
    import datetime, calendar
    datetimeformat = "%Y-%m-%d %H:%M:%S"
    epoch = datetime.datetime.strptime("1980-01-06 00:00:00",datetimeformat)
    tdiff = utc -epoch  + datetime.timedelta(seconds=leapseconds)
    gpsweek = tdiff.days // 7 
    gpsdays = tdiff.days - 7*gpsweek         
    gpsseconds = tdiff.seconds + 86400* (tdiff.days -7*gpsweek) 
    return gpsweek,gpsdays,gpsseconds,tdiff.microseconds

Answer 3

gist：https://gist.github.com/jeremiahajohnson/eca97484db88bcf6b124上有一个反函数

def weeksecondstoutc(gpsweek,gpsseconds,leapseconds):
    import datetime, calendar
    datetimeformat = "%Y-%m-%d %H:%M:%S"
    epoch = datetime.datetime.strptime("1980-01-06 00:00:00",datetimeformat)
    elapsed = datetime.timedelta(days=(gpsweek*7),seconds=(gpsseconds+leapseconds))
    return datetime.datetime.strftime(epoch + elapsed,datetimeformat)


weeksecondstoutc(1811,164196.732,16) ## --> '2014-09-22 21:36:52'

请注意，此解决方案手动计算了POSIX和TAI之间的闰秒差异。(请参阅第二中的闰秒)Leap秒和https://stackoverflow.com/a/33445945/1653571一样可用，但这段代码不使用它。

因此，从unix时间转换回GPS还需要关注闰秒：

def utctoweekseconds(utc,leapseconds):
    """ Returns the GPS week, the GPS day, and the seconds 
        and microseconds since the beginning of the GPS week """
    import datetime, calendar
    datetimeformat = "%Y-%m-%d %H:%M:%S"
    epoch = datetime.datetime.strptime("1980-01-06 00:00:00",datetimeformat)
    tdiff = utc -epoch -datetime.timedelta(seconds=leapseconds)
    gpsweek = tdiff.days // 7 
    gpsdays = tdiff.days - 7*gpsweek         
    gpsseconds = tdiff.seconds + 86400* (tdiff.days -7*gpsweek) 
    return gpsweek,gpsdays,gpsseconds,tdiff.microseconds


utctoweekseconds(datetime.datetime.strptime('2014-09-22 21:36:52',"%Y-%m-%d %H:%M:%S"),16)
## gives: (1811, 1, 164196,0)

我也需要一天的全球定位系统周，因为我在计算文件名的全球定位系统时钟和轨道文件从products.html &c。