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GPS原理应用(5-14)其他误差来源-相对论效应

卫星钟和接收机钟在惯性空间中的运动速度不同以及这两台钟所处位置的地球引力位的不同而引起的

什么是相对论效应

根据狭义相对论,地面上一个频率为f0的时钟,安装在运行速度为Vs(已知)的卫星上后,钟频将发生变化,改变量为:

上式中,am为地球平均半径,Rs为卫星轨道平均半径。在狭义相对论的影响下,时钟变慢。

根据广义相对论,处于不同等位面的震荡器,其频率f0将由于引力位不同而产生变化,称引力频移。大小按下式估算:

在狭义和广义相对论的综合影响下,卫星频率的变化为:

因GPS卫星钟的标准频率为10.23MHz,可得(\Delta)f=0.00455Hz。说明GPS卫星钟比其安设在地面上走的快,每秒约差0.45ms。一般将卫星钟的标准频率减小约4.5x10^-3Hz。

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