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应用案例GPS授时定位系统与相对论的关系
时间：2017-09-07 发布者：中新创 浏览次数：次
GPS定位系统依靠在高空作高速运动的卫星发送高精度的时空信号，它与相对论效应就有着不可分割的关系。近年来，隨着GPS设备飞入寻常百姓家，一些专家学者希望以GPS作为切入点，向大众作相对论的科普，这种良好的愿望当然值得赞扬，但是他们的分析和结论多数却是错的，结论更是荒唐，科学毕竟是科学，花团锦簇的文字岂能改变铁一般的科学事实。
接收机时与卫星时之差在定位过程中是被当作一个变量来处理的，因此卫星时相对于地球标准时的任何误差都可被并入这个变量之中。在具体求解过程中，这一变量可在允许的范围内变化，以求出接收机位置的化解。
整个定位过程的输入的参数仅是四颗卫星的时间和卫星的轨道参数，与GPS接收机的时间没有关系。由此可知，只要卫星时钟之间同步，卫星时与接收机时、以及任何其它参照时的误差基本不影响定位度。
必须强调指出，相对论效应导致卫星上原子钟相比地面标准时间平均快每天38.6微秒，这可以被测量和验证的。事实上，每一卫星在入轨运行前都把原子钟调慢了相应的38.6微秒/天。
具体来看中国的北斗导航的建设，由于北斗卫星的轨道半径的不同，中国的工程技术人员必须从零开始通过自己的长期摸索找到系统的误差并寻求好的方法消除误差。现在有了相对论，我们十分清楚时钟误差的原因和计算误差的方法，所以可以轻而易举地把卫星上时钟调慢相应数值，把GPS的定时误差減小。
接收机时与卫星时之差在定位过程中是被当作一个变量来处理的，因此卫星时相对于地球标准时的任何误差都可被并入这个变量之中。在具体求解过程中，这一变量可在允许的范围内变化，以求出接收机位置的化解。
整个定位过程的输入的参数仅是四颗卫星的时间和卫星的轨道参数，与GPS接收机的时间没有关系。由此可知，只要卫星时钟之间同步，卫星时与接收机时、以及任何其它参照时的误差基本不影响定位度。
必须强调指出，相对论效应导致卫星上原子钟相比地面标准时间平均快每天38.6微秒，这可以被测量和验证的。事实上，每一卫星在入轨运行前都把原子钟调慢了相应的38.6微秒/天。
具体来看中国的北斗导航的建设，由于北斗卫星的轨道半径的不同，中国的工程技术人员必须从零开始通过自己的长期摸索找到系统的误差并寻求好的方法消除误差。现在有了相对论，我们十分清楚时钟误差的原因和计算误差的方法，所以可以轻而易举地把卫星上时钟调慢相应数值，把GPS的定时误差減小。
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