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相对论为GPS导航提供修正:星载时钟每天大约比地面钟快38微秒

创作时间:
作者:
@小白创作中心

相对论为GPS导航提供修正:星载时钟每天大约比地面钟快38微秒

引用
CSDN
1.
https://m.blog.csdn.net/z929118967/article/details/144743571

全球定位系统(GPS)的误差来源里有一项是相对论效应的影响,通过修正相对论效应可以得到更准确的定位结果。

拨回38微秒的修正项

相对论效应

爱因斯坦的时间和空间一体化理论表明,卫星钟和接收机所处的状态(运动速度和重力位)不同,会造成卫星钟和接收机钟之间的相对误差。由于GPS定位是依靠卫星上面的原子钟提供的精确时间来实现的,而导航定位的精度取决于原子钟的准确度,所以要提供精确的卫星定位服务就需要考虑相对论效应。

狭义相对论认为高速移动物体的时间流逝得比静止的要慢。

每个GPS卫星时速为1.4万千米,根据狭义相对论,它的星载原子钟每天要比地球上的钟慢7微秒。

广义相对论认为引力对时间施加的影响更大

GPS卫星位于距离地面大约2万千米的太空中,由于GPS卫星的原子钟比在地球表面的原子钟重力位高,星载时钟每天要快45微秒。

38微秒的修正项

两者综合的结果是,星载时钟每天大约比地面钟快38微秒。如果不加以校正的话,GPS系统每天将累积大约10千米的定位误差,这会大大影响人们的正常使用。

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