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【个人观点】GPS系统用相对论矫正可能是一个以讹传讹的骗局,请确

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GPS系统用相对论矫正可能是一个以讹传讹的骗局,请确认。
Global Positioning System (GPS) and Relativity
The Global Positioning System (GPS) is nowadays considered as the prime 
example for the everyday importance of Relativity. It is claimed that without 
the relativistic corrections (which amount to 38 microseconds/day) the error 
in the determination of the position would accumulate quickly to values much 
larger then the observed accuracy (Ref.1 , Ref.2). 
However, in reality the positions are actually not obtained by comparing the 
time signal received from the satellite with the receiver time, but by observing 
the difference between the time signals obtained from a number of different 
satellites (see the Wikipedia GPS article for details (note that I have 
linked this now to an older version of the article, as the latest version 
is not as clear in this respect)).
Consider for simplicity a one dimensional problem where the receiver is located 
somewhere on the line connecting the two transmitters. In this case the signal 
from transmitter 1 reaches the receiver at time 
(1)     t1 = t0+ x1/c 
and the signal from transmitter 2 reaches the receiver at time 
(2)     t2 = t0+ x2/c , 
where t0 is the time the signal is being sent out (assuming both transmitter 
clocks are synchronized), x1 is the distance of the receiver from transmitter 
1, x2 the distance of the receiver from transmitter2, and c the speed of light.
Now if one subtracts Eqs.(1) and (2) one gets 
(3)     x1-x2 = c. [t1-t2]. 
One knows therefore the position of the receiver just by comparing the time signals 
from the two transmitters (the receiver clock is completely irrelevant).



1楼2009-04-23 10:37回复
    If one assumes now that the transmitter clocks are running fast or slow by a 
    relative factor (1+ε), one has instead: 
    (4)     x1-x2 = c.[(1+ε).t1 -(1+ε).t2] = c.(1+ε).(t1-t2) 
    which means that the position will simply be wrong by a relative factor ε, but 
    there is obviously no accumulation as the transmitter clocks run at the same rate 
    relatively to each other (assuming that all satellites have identical heights 
    and speeds, i.e. identical relativistic time dilations).
    Now the quoted relativistic correction of 38 microseconds/day corresponds to 
    ε=4.4.10-10. As the satellites are at a distance of around 20000 km (=2.109 cm), 
    the positional error due to relativity should actually only be 
    4.4.10-10 . 2.109 cm = 0.8 cm! 
    This is even much less than the presently claimed accuracy of the GPS of a few 
    meters, so the Relativity effect should actually not be relevant at all! 
    首先,根据文章,卫星上的钟是不需要对的。不需要和地球的同步。只要这些钟都步调一致的走慢走快都可以。而原子钟是非常“准确”的,步调是一致的。误差不会累计。也就是说,有一天这些长时间没有校对的钟都差了1小时,也不影响定位误差(和差一秒是一样的)。
    第二,位置的获得根本不是和地面被定位物体的钟有关系。
    第三,根据文章的计算,每天差40微妙对定位精度的影响是忽略的。
    所以,GPS对钟影响到GPS 定位进而影响日常生活是假的。
    我没有详细看文章,你们可以重新确认。
    定位不是定卫星的位,而是用卫星的位定地面物体的位。
    这里假设卫星的位置是定点的。定点不依靠卫星上钟表。


    2楼2009-04-23 10:37
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      2025-09-02 05:53:13
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      谢谢放行。请版主删除原来的。


      3楼2009-04-23 10:42
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        2  回复:GPS系统用相对论矫正可能是一个以讹传讹的骗局,请确认。
        作者居然引用wiki,这显然不是一篇专业的文章。其中的数据也都没有出处,估计是高中生写着玩的吧。
        作者:左手扭伤 
         
         
        2009-4-23 00:57   回复此发言 
        3  回复:GPS系统用相对论矫正可能是一个以讹传讹的骗局,请确认。
        GPS卫星不是同步卫星,如果不对钟的话你告诉我地面接收器怎么知道卫星的位置?
        作者:sd439 
         
         
        2009-4-23 02:40   回复此发言 
        4  回复:GPS系统用相对论矫正可能是一个以讹传讹的骗局,请确认。
        这篇文章的结论看起来没错,问题是那个人显然不清楚GPS干什么用的。
        一般来说,比如车载GPS,t1的时候在一个地方,t2的时候已经在另外一个地方了,能按这篇文章里面这么算么?
        作者:sd439 
         
         
        2009-4-23 02:49   回复此发言 
        5  回复:GPS系统用相对论矫正可能是一个以讹传讹的骗局,请确认。
        补充一下,假设按照文章里算出来的,距离差为100公里,那么问题是,距离卫星究竟分别是100,200公里,还是1000,1100公里?如果不知道距离,如何知道卫星什么时候发出来信号?不知道发出信号的时间,怎么知道卫星的位置?
        卫星信号里面会带有t0,问题是这个t0如果不对钟的话,每天会跟地面差38微秒,一个月下来误差就有1秒,按照卫星的速度,那可就差了足足4公里多了……
        作者:sd439 
         
         
        2009-4-23 03:12   回复此发言 
        6  回复:GPS系统用相对论矫正可能是一个以讹传讹的骗局,请确认。
        过程基本都是错的结论也很难是正确的了。忽略了那么多重要的因素而且连参照系的变换都没注意。
        作者:左手扭伤 
         
         
        2009-4-23 05:22   回复此发言 
        7  回复:GPS系统用相对论矫正可能是一个以讹传讹的骗局,请确认。
        这篇文章里面的计算应该不涉及参照系变换
        作者:sd439 
         
         
        2009-4-23 08:43   回复此发言 
        8  回复:GPS系统用相对论矫正可能是一个以讹传讹的骗局,请确认。
        首先,根据文章,卫星上的钟是不需要对的。不需要和地球的同步。只要这些钟都步调一致的走慢走快都可以。而原子钟是非常“准确”的,步调是一致的。误差不会累计。也就是说,有一天这些长时间没有校对的钟都差了1小时,也不影响定位误差(和差一秒是一样的)。
        第二,位置的获得根本不是和地面被定位物体的钟有关系。
        第三,根据文章的计算,每天差40微妙对定位精度的影响是忽略的。
        所以,GPS对钟影响到GPS 定位进而影响日常生活是假的。
        我没有详细看文章,你们可以重新确认。
        作者:观潮老人 
         
         
        2009-4-23 08:45   回复此发言 
        9  回复:GPS系统用相对论矫正可能是一个以讹传讹的骗局,请确认。
        补充一下,假设按照文章里算出来的,距离差为100公里,那么问题是,距离卫星究竟分别是100,200公里,还是1000,1100公里?如果不知道距离,如何知道卫星什么时候发出来信号?不知道发出信号的时间,怎么知道卫星的位置?
        卫星信号里面会带有t0,问题是这个t0如果不对钟的话,每天会跟地面差38微秒,一个月下来误差就有1秒,按照卫星的速度,那可就差了足足4公里多了……
        ----------------
        定位不是定卫星的位,而是用卫星的位定地面物体的位。
        


        4楼2009-04-23 10:43
        回复
          LS好像对GPS还不是太了解?虽然你也搜索了一些有关GPS的知识,可惜被民科观点误导了。你应该看看相对论用于GPS的正确的知识。
          另外告诉你一个诀窍,找资料是一定要确认其出处,就是说是谁说的谁写的(最好是多年从事该专业的学者),才能判别其正确度。不要相信是英语就正确,也不要相信是个教授就正确(比如说一个石油大学的教授来谈相对论,肯定是不靠谱的)。
          你的英语水平好,先推荐一篇美国马里兰大学著名天文学家汤芬发兰登“Tom Van Flandern”的文章。(另开一贴http://tieba.baidu.com/f?kz=568396603)


          6楼2009-04-23 12:20
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            文章网络连接地址:
            http://www.physicsmyths.org.uk/gps.htm
            关键是GPS的原理问题:
            1)原子钟的误差一般的是千万年误差一秒。
            2)不需要同步对钟。
            3)因为引力运动等引起的钟误差对各个轨道上的钟都一样。
            4)GPS定位不需要被定位的物体上的钟参与
            5)卫星上的钟的误差不影响定位精度


            7楼2009-04-23 14:04
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              1)原子钟的误差是按照其所在参照系地点的时间算的,而不是按照地面算的。
              3)是吗?要具体计算,不同轨道高度,(牵)引力钟慢肯定不一样。


              IP属地:北京8楼2009-04-23 14:08
              回复
                1)原子钟的误差是按照其所在参照系地点的时间算的,而不是按照地面算的。
                3)是吗?要具体计算,不同轨道高度,(牵)引力钟慢肯定不一样。
                -------------------
                同步轨道是同一高度的。


                9楼2009-04-23 14:09
                回复
                  2025-09-02 05:47:13
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                  实际关键在这里:就是卫星上的钟是否需要和地面对准?
                  每天差了40NS是否影响定位精度?
                  按许多传言说影响很大。
                  按此文章的道理,根本不是那么回事。是莫须有的。
                  上面的钟慢了24小时也一样定位的。精度也不受影响。


                  10楼2009-04-23 14:12
                  回复
                    1)卫星的钟根本不需要对。原子钟就可以。假设走的步调一致。都慢了一年也不影响定位精度。
                    2)GPS位置计算和地面的钟无关,地面设备里面实际不需要钟。
                    3)卫星的位置不需要GPS定位。卫星的位置有卫星姿态控制系统确定。和卫星上的钟也没有关系。不带钟表的卫星也一样被定点到同步轨道。


                    11楼2009-04-23 14:13
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                      • 61.161.133.*
                      我直到同步卫星是地面轨道的固定高度。


                      12楼2009-04-23 14:17
                      回复
                        • 61.161.133.*
                        我知道同步卫星是赤道上方的固定高度。 ---更正


                        14楼2009-04-23 14:18
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                          你说的对,不是对钟,关键是让所有钟的走率一致,这才是最关键的地方
                          作者:xj51075107
                          --------------
                          这个有原子钟本身的特点和精度保证。比如20年内误差一定都在一个微小的数值内,20年卫星寿命早到了。
                          对于高空的钟的误差(相对论说是他们的效应,就算是吧)是系统误差。就是说各个钟一定是一起误差的。而不是有的快,有的慢。


                          16楼2009-04-23 14:20
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