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三颗卫星肯定少了

2018-05-16 06:57 - 织梦58 - 查看:
为了简化计较量,考虑二维平面的定位误差,两颗卫星位于x,y轴的正标的目的,假定gps领受设备位于原点,两颗卫星距离原点的距离均为R,此刻考虑因为时延导致伪距为r,这里为简化计较同样假设对两颗卫星的影响是一样的,如下图,可获得x的坐标,由对称性可知

  为了简化计较量,考虑二维平面的定位误差,两颗卫星位于x,y轴的正标的目的,假定gps领受设备位于原点,两颗卫星距离原点的距离均为R,此刻考虑因为时延导致伪距为r,这里为简化计较同样假设对两颗卫星的影响是一样的,如下图,可获得x的坐标,由对称性可知,y=x

  四颗观测卫星也好、两颗察看卫星也好、再多颗卫星也好,与察看对象的核心就是地点位置(无论察看对象在珠蜂、在海平面、海平面以下)。

  单颗观测卫星(四颗之一)与单颗观测卫星之间,所对观测对象的光程或有分歧、无须批改——从他们的视角差,以已知的固有两者距离为基线、操纵切确的三角函数验证无误。

  对于挪动方针是要作光程批改的(好比我们观测到的100光年处的恒星,是百年前的位置)——但光程以三角函数的直角边计量——假如这直角边长度是1、2万公里,信号以光速传布只需0.000004秒(不到微秒级)——又假如你的汽车速度是100公里/小时,在0.000004秒时间内挪动了几多?这误差你能察觉出来吗(留意:这误差不是堆集的——是下一次抵消上一次)——如许的误差也许不需要调整,也许系统已调整了,归正凭用户视觉惯性是察觉不出来的。.

  我在该楼层说了:多颗卫星至观测对象的光程大概有分歧,但使用三角函数,光程是以直角边计量的,没有延时差(所以,定位是精确而同一的)——因此,人类生就了两只眼睛(若单用左眼,单用右眼看统一个对象,以参照物对比,定位就会不分歧。

  这时的误差现实上是由领受机的时钟精度、参与计较的无效位数、四颗卫星的消息不克不及在统一时辰达到领受机形成的,这些都和相对论没相关系。

  四颗卫星的消息不克不及在统一时辰达到领受机,也是形成误差的缘由之一,而这部门误差能够估出来,假如卫星每秒广播一次参数,在地球的大部门处所随时都能够察看到四颗以上卫星的话,四颗卫星的参数消息同时达到的时间间隔将不会跨越1秒,且卫星数越多,这个时间间隔越短。

  按拍照对论一天86400秒时钟累积38微妙的误差并发生11.4公里的漂移,1秒的时间间隔现实上只会发生0.13米的漂移,当然,这仍是按拍照对论的思维以卫星所处的外部情况所计较获得的成果,若是在地面,领受机所处外部情况形成的相对论效应(无论是速度仍是引力形成的)比太空中的卫星还要小。

  空间肆意三点只能确定它们配合的球心,也就是这三点必需在一个配合的球面上。若是三颗卫星在分歧的椭圆轨道上运转,那么由它们确定的球心位置就会不竭变化而远离地心位置,这就不得不把它们归化到正圆轨道上来,而要得知其实在位置就必补上这一椭圆轨道批改项。

  此刻要对地心以外的地面或空中定位,三颗卫星必定少了,所以又不得不引入第四颗卫星,领受机收到这四颗卫星所发的信号时间差来计较4个距离值才能获得定位成果。

  1、地球动弹光速相对于观测者要合适矢量相加,凡是会通过Sagnac效应计较批改。

  除此之外,就是卫星钟同步发布位置广播信号,至于与地面钟同分歧步一点鸟关系也没有。

  摆布对称(成双数)的观测卫星,各自的视角差的直角边垂直于两星之间的连线(基线)的中点,按这条线计较光程差别不大。即便偶遇空间介质的折射率增大(光速变小),其影响也不大,归正这么短的光程、按光速常数计较、所需时间也不外是微秒的数量级。

  关于GPS卫星定位系统,风行着一个GPS系统若是不据相对论进行校正,GPS系统每天将会累积大约10千米的定位误差,就会失效的说法:GPS卫星以每小时14000千米的速度绕地球飞翔。按照狭义相对论,当物体活动时,时间会变慢,活动速度越快,时间就越慢。因而在地球上看GPS卫星,它们照顾的时钟要走得比力慢,用狭义相对论的公式能够计较出,每天慢大约7微秒。GPS卫星位于距离地面大约2万千米的太空中。按照广义相对论每天快大约45微秒。在同时考虑了狭义相对论和广义相对论后,GPS卫星时钟每天还要快上大约38微秒,这似乎微不足道,可是若是我们考虑到GPS系统必需达到的时间精度是纳秒级的,这个误差就很是可观了(38微秒等于38000纳秒)。若是不校正的话,GPS系统每天将会累积大约10千米的定位误差,是没有用的。为此,在GPS卫星发射前,要先把当时钟的走动频次调慢100亿分之4.465,把10.23兆赫调为10.兆赫……GPS导航仪在定位时,必需按照相对论公式进行计较改正这些误差。

  此中的若是不校正的话,GPS系统每天将会累积大约10千米的定位误差,是没有用的源自38μs × 光速 = 11.4km。

  从理论上来说,以地面点的三维坐标(N,E,H)为待定参数,确实只需要测出3颗卫星到地面点的距离就能够确定该点的三维坐标了。可是,卫地距离是通过信号的传布时间差Δt乘以信号的传布速度v而获得的。此中,信号的传布速度v接近于真空中的光速,量值很是大。因而,这就要求对时间差Δt进行很是精确的测定,若是稍有误差,那么测得的卫地距离就会谬以千里。而时间差Δt是通过将卫星处测得的信号发射时间tS与领受机处测得的信号达到的时间tR求差获得的。此中,卫星上安设的原子钟,不变度很高,我们认为这种钟的时间与GPS时吻合;领受机处的时钟是石英钟,不变度一般,我们认为它的时钟时间与GPS时具有时间同步误差,并将这种误差作为一个待定参数。如许,对于每个地面点现实上需要求解就有4个待定参数,因而至多需要观测4颗卫星至地面点的卫地距离数据。

  卫星定位并不是用卫星与领受机的时差,而是用分歧卫星间的时差来计较方针物体的位置,因卫星上的时钟要快都快,只会发生38µs /1天的相对误差,具体时间(不是时辰值)的绝对误差取决于时间长短,若是被定为的物体距卫星20000000m,1天(d)=86400000毫秒(ms)=µs,卫星测算这20000000m的距离不做这所谓的相对论批改发生的绝对误差大约只要:

  对于“ 38μs × 光速 = 11.4km.……用户终端上的成果每天就会累积±11.4km的误差。如许的话这个定位系统就毫无用途,相当于报废了”,我们只需阐发一下其物理意义就能晓得这属于不实之词:

  38μs × 光速 = 11.4km其物理意义是,km现实距离所谓相对论效应导致的绝对误差仅为11.4km,有人说这11.4km仍是很大啊,但环节的是,定位一次要的了一天【86400s】的时间么?卫星定位相距卫星现实距离20000000m的方针,仅需0.067s!!!如斯短的时间,时间绝对误差0.067s x38µs /µs微乎其微,故20000000m旅程的绝对误差不足一厘米!

  因而,“非论是GPS,仍是中国本人的斗极导航,都必需考虑卫星在太空中的相对论效应,若是不考虑,那么发生的误差将很是很是大,以致于底子无法实现导航!”完全属于不靠谱的虚妄之词。

  更不要以本人的思维去套网上搜来的计较数据——那不是设想集团发布数据,国度的科学手艺秘密是不会发布的(无论是美国的GPS仍是中国的斗极)——并且那些数据是荒诞乖张的,例如说阿谁快38微秒(45-7),懂相对论的人一眼就能看出是错误的(快45微秒违背了广相,慢7微秒违背了狭相——能够说,无论你是维相仍是反相,套这个38微秒、就必然是个外行。

  GPS系统中冒出的38微秒到底是个什么概念?他们说从卫星上发布的信号电波频次本应为10.23MHz,因为卫星钟比地面钟快,就得把这个把卫星广播信号频次调低到10.MHz,使地面钟领受到的信号频次刚好才是10.23MHz,试问谁的定位信号领受机需要调制到这么高的精度领受频次?是不是意味着因卫星或者领受者活动的多普勒效应,速度跨越每秒0.03厘米就领受不到了?真是满脑子浆糊,荒诞乖张透顶!

  更为荒诞乖张的是,有一个什么美国传授李统藏竟然还想拿这个作一道考题让“民科”去做,梅晓春间接回避“不考虑引力势的影响”。一个大传授对相对论崇敬到这种程度,是不是太**了点啊!

  以,用时钟权衡时间的话,该当是卫星上的时钟更准些,怎样能够让更准的卫星上

  的时钟按地面受引力影响重些的时钟去调整呢?明显,一般逻辑是谁准更该当用准

  一般而言,有个误区——广义相对论的书本上有一句话:引力越深、时钟越慢——按牛顿力学,引力是指向地心的。所以,阿谁发布错误消息的人说:按广义相对论,卫星钟比地面钟快45微秒(此消息在其他网站至多传播10年了,前年才到本吧)——广义相对论书本上还有别的一句话:按马赫道理,爱因斯坦消弭了引力,创立了弯曲时空。引力事实是支向哪里呢。

  其实,爱因斯坦的广义相对论的发源是牛顿的水桶尝试的牛顿的理解与马赫的理解之争(爱氏后来搞出起落机道理、进而“强”等效道理是另一环节,这里不引见)。

  牛顿本人得出的结论是:扭转是绝对活动(那时没有绝对时空与相对时空的称呼)。

  马赫则认为:水之所以趋势桶壁,是由于离心力是宇宙间所有物质的引力——老爱就是喜好提出道理,将马赫的这个概念归结为马赫道理。

  爱因斯坦按“马赫道理”模仿了一个动弹圆盘:有人站在这个动弹圆盘上面、不感觉圆盘是动弹的(这点能够理解,我们站在地球上、就不感觉地球是动弹的),只感觉有一种力将本人向外推(这点不成理解,没有什么力将我们推出地球),越是站在圆盘的靠外沿、推力就越大——这力就是马赫提出的所谓离心力是宇宙间所有物质的引力——广义相对论的所谓引力越深,不是指向地心、而是指向太空。

  并且,按动弹圆盘的常常外环的线速度比内环线速度大,能够计较出外环比内环时间慢(标尺短)——我这个不信相对论而懂广相推导过程的人、就能计较出(广相的)地面钟比地轴钟慢几多(地面线速度已知),卫星钟比地面钟慢几多(卫星线速度待定)。

  总的来说,阿谁卫星钟比地面钟快45微秒是蒙昧——当然,按广相计较出来的卫星钟比地面钟慢也不是现实。

  牛顿的概念是:扭转是绝对活动(现实也未必——水桶尝试在地面、在匀速直线行驶的车厢上、在其它星球上做,现象是类似的——只能是相对一个惯性系的绝对活动)。

  马赫的概念是:离心力是宇宙间所有物质的引力(完全错误——离心力是向心加快圆周活动的素质,不是系统外界其它物体的引力)。

  老爱采用了牛顿的扭转是绝对活动的概念。转轴(对地球而言。不只是地心、而是地轴)是静止的、时钟最快、标尺最长。动弹部门是外环线速度比内环线速度大,按照线速度的大小计较出来的就是绝对的时慢尺缩了(这不比狭义相对论相对的时慢尺缩——所以我说那错误消息的慢7微秒也欠亨)。

  卫星定位道理,是地面收到4颗卫星同时发布的位置等消息号,按照其达到时间差计较距离而定位,环节之点就是所有卫星计时必需同步。若是要调钟,一次最多能调几多个?这里的调了尔后面的还没调怎样定位?此刻的定位计时精度已达纳秒级,你这一调就把同步误一下就扩大到几十微秒,你相对论者们就敢拿这卫星来定位?脑子进水了!

  (一)、即便按照广义相对论,也是卫星钟比地面钟慢(设卫星与地面角速度不异);赤道钟比极地钟慢——说卫星钟每天快38微秒的是外行人,相信的就更不懂广相了。

  (二)、广相所推导的也经不起现实的查验——赤道钟比极地钟慢吗?——所有人(包罗不识字的文盲和识字的文盲),没发此刻长沙时的时间比在北京时的时间走得慢吧、在广州比在长沙走的慢吧——三地的一日夜长短是分歧的。

  (三)、定位测距与观测者时钟和被测方针的时钟能否同步无关——人们从地面的两点丈量月球的立即位置和距离、月球上面有和地球同步的原子钟吗?地球上的观测者从公转轨道两侧(距离3亿公里)去观测恒星相对太阳的定位和距离、该恒星有与地球同步的原子钟吗——只需懂三角函数的人,晓得了两个观测点的距离、按照两个观测点的视角差,立即锁定月球(或恒星)的位置和与地球的距离。

  以上三条、对于科盲,说一万遍他们也听不懂。他们即便想进修、也为时已晚——错过了读书进修的青少年时代。混混会商天然科学的学术课题不是料。不黑钱的彩票平台彩票是不是一个骗局如何举报网上彩票