作者Lindemann (做一个有质感的好人)
看板Physics
标题Re: [问题] GPS 与 广义相对论
时间Mon Nov 5 01:07:40 2012
※ 引述《Beta17 (pony)》之铭言:
: 看到板上最近在讨论如何使用广义相对论校正 GPS 的误差,
: 想请问一个相关的问题. 网路或是一般书籍中提到的方式,
: 都是以球对称的空间为背景来分析如何使用相对论来校正
: GPS.但是实际上地球本身是在自转的, 自准的角日度相对於
: 人造卫星的角速度来说也不是太小. 如果将这个因素考虑在
: 内, 该如何使用广义相对论来校正 GPS 的误差?
: 球对称的情况下, 由 Birkhoff 定理可以得知, 无论地球本
: 身是由何种 matter field 所组成, 真空的部分的重力场一
: 定是被 Schwarzschild metric 所描述. 因此在球对称的情
: 况下可以用 Schwarzschild metric 中的测地线来探讨广义
: 相对论对 GPS 卫星的效应.
请问这跟 Birkhoff 定理有何关系?
地球本身又没有急遽膨胀收缩或爆炸
Birkhoff 定理是真空爱因斯坦静态球对称解只是把静态拿到,
意思就是
真空爱因斯坦球对称解必为 Schwarzschild metric
: 但是在考虑地球自转的情况下, 背景的空间仅仅只有角对称
: 而已, 该如何探讨广义相对论对 GPS 卫星的效应? 最直接
: 的想法是使用 kerr metric 取代 Schwarzschild metric,
: 但是这样做可行吗? 在缺少 Birkhoff 定理的情况下, 角对
绝对不可行 Kerr metric是描述黑洞的稳定旋转,地球不是黑洞
: 称的解即使是在真空部分的 exterior solution 也不见得
: 会被 kerr metric 所描述. 举例来说, 天文学家在使用红位
: 移来预测中子星或是 pulsar 的距离时就遇到过相关的问题.
: 早期都使用 extremal kerr 的表面红位移作为星体表面红
: 位移的上限, 後来发现在极端的情况下, 星体表面的红位移
: 可以远远超过 extremal kerr, 也使得某些星体的距离因此
: 被高估了.
: 总而言之, 想请问在考虑地球自转的情况下, 该如何探讨广
: 义相对论对 GPS 卫星的效应. 谢谢.
看你问题要怎麽给啊?还有广义相对论对 GPS 卫星的修正只是其中一个修正
你有没有想过电离层有一堆电浆的干扰要如何修正,这个比广相还难,我只知道没有人
知道真正的 GPS 卫星的修正是怎麽被美国军方修正,因为这是极机密的东西和技术
别听版上有人鬼扯把GPS说的简单跟什麽一样,那都是做好的给民用的,但是技术台湾依然
不会,就像你能按一个按钮开最近刚出的win8系统,不代表win8就被人了解,我相信这世界
上没有人真正懂win8和GPS修正,这都是超级浩大工程
我不是这方面的专家,我只知道GPS卫星当年据说美国花了200亿美金
有一大批不同领域的人才在做这个计画
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