GPS——狹義相對論用于科技的典型案例

什么叫GPS？

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GlobalPositioningSystem，GPS)是一種以人工合成地球通訊衛(wèi)星為核心的高準(zhǔn)確無線電導(dǎo)航的手機(jī)定位系統(tǒng)，它在全球范圍內(nèi)哪里都及其近地空間都可以提供準(zhǔn)確地理位置、名車匯速率及準(zhǔn)確的時(shí)長信息內(nèi)容。GPS自推出至今，就因其高準(zhǔn)確、全天、全球覆蓋、便捷靈便深深吸引諸多客戶。

GPS不僅僅是車輛的守護(hù)神，同時(shí)又是物流企業(yè)的管理神機(jī)妙算。由于物流行業(yè)的迅速發(fā)展，GPS擁有非常重要的作用，變成繼汽車交易市場后其二大關(guān)鍵消費(fèi)人群。廣西gps廠家表示，GPS是美國從20個(gè)世紀(jì)70年代初研發(fā)，歷經(jīng)20年，斥資200億美金，于1994年基本建成，具備在海、陸、空進(jìn)行多面即時(shí)三維導(dǎo)航與定位服務(wù)的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與手機(jī)定位系統(tǒng)。

GPS與量子論

GPS的偏差由來里有一項(xiàng)是相對論效應(yīng)影響的，根據(jù)調(diào)整相對論效應(yīng)可以獲得較準(zhǔn)確定位結(jié)論。

愛因斯坦的時(shí)間與空間一體化基礎(chǔ)理論說明，通訊衛(wèi)星鐘和接收器所處情況（運(yùn)動(dòng)速度和作用力位）不一樣，會導(dǎo)致通訊衛(wèi)星鐘和接收器鐘間的相對偏差。廣西gps廠家表示，因?yàn)镚PS準(zhǔn)確定位是通過通訊衛(wèi)星上邊的原子鐘所提供的準(zhǔn)確時(shí)間來完成的，而定位導(dǎo)航的準(zhǔn)確度在于原子鐘的準(zhǔn)確度，所以一定要給予準(zhǔn)確的定位系統(tǒng)服務(wù)項(xiàng)目就應(yīng)該考慮相對論效應(yīng)。

廣義相對論

廣義相對論覺得較高速一個(gè)物體時(shí)光流逝得比靜止不動(dòng)的慢一點(diǎn)。每一個(gè)GPS通訊衛(wèi)星車速為1.4億千米，依據(jù)廣義相對論，它星載原子鐘每日會比地球里的鐘慢7分秒。

狹義相對論

另一方面，狹義相對論覺得吸引力時(shí)間觀念增加影響的更高，GPS通訊衛(wèi)星坐落于間距路面大概2億千米的太空中，因?yàn)镚PS通訊衛(wèi)星的原子鐘比在地球表層的原子鐘作用力位高，星載數(shù)字時(shí)鐘每日要慢45分秒。二者綜合性的結(jié)果就是，星載數(shù)字時(shí)鐘每日大概比路面鐘快38分秒。

這一時(shí)間差看起來無足輕重，那如果大家充分考慮GPS配置要求納秒級時(shí)間精度，這一偏差就十分豐厚了。廣西gps廠家表示，38分秒相當(dāng)于38000納秒，假如不進(jìn)行校準(zhǔn)得話，GPS系統(tǒng)軟件每日將積累大概10公里的定位誤差，這會有很大的危害大眾的正常啟動(dòng)。因而，為了獲得準(zhǔn)確的GPS數(shù)據(jù)信息，將星載數(shù)字時(shí)鐘每日撥回38分秒的調(diào)整項(xiàng)務(wù)必測算以內(nèi)。

因此，在GPS通信衛(wèi)星前，首先要把其數(shù)字時(shí)鐘的行走工作頻率調(diào)慢。除此之外，GPS通訊衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)路軌并不是較好的圓形，有些時(shí)候離地核近，有些時(shí)候距地心遠(yuǎn)，充分考慮作用力位起伏，GPS導(dǎo)航在準(zhǔn)確定位時(shí)也應(yīng)該根據(jù)量子論來計(jì)算，改正這一偏差。

一般說來，GPS接收器準(zhǔn)確度在30米以內(nèi)則意味著已經(jīng)運(yùn)用了相對論效應(yīng)。

針對多源提高系統(tǒng)軟件，因?yàn)橐揽繌穆访嫱ㄐ呕景l(fā)出附加數(shù)據(jù)信號，以路面時(shí)長為依據(jù)，與通訊衛(wèi)星鐘時(shí)長不相干。因而配置了這類多面的GPS信號接收器，是不存在相對論效應(yīng)了。

什么叫多源提高系統(tǒng)軟件？

多源提高系統(tǒng)是指對全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)在寬闊地域上運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)臺網(wǎng)的檢測，給予差分信號調(diào)整數(shù)據(jù)與完好性運(yùn)行數(shù)據(jù)的報(bào)文，根據(jù)地球靜止不動(dòng)通訊衛(wèi)星向用戶廣播節(jié)目的軟件。由多源提高系統(tǒng)軟件所提供差分信號調(diào)整數(shù)據(jù)與完好性運(yùn)行數(shù)據(jù)，能同時(shí)給予全世界導(dǎo)航衛(wèi)星全多面的準(zhǔn)確度和完好性，成為一個(gè)提高系統(tǒng)軟件。多源提高系統(tǒng)軟件所提供差分信號調(diào)整數(shù)據(jù)信息和一般的當(dāng)?shù)鼗虻貐^(qū)性差分信號調(diào)整數(shù)據(jù)信息不一樣，他在偏差中把與自然地理有關(guān)的偏差（對流層和電離層散播延遲）與和自然地理不相干的偏差(每一個(gè)通訊衛(wèi)星的星歷表和星鐘偏差)各自校正后得出。

不難看出，GPS的應(yīng)用既離不了廣義相對論，更離不開狹義相對論。早就在1955年就會有科學(xué)家明確提出能通過在通訊衛(wèi)星上置放原子鐘來驗(yàn)證狹義相對論，GPS完成了這一構(gòu)想，然后讓平常人也可以切身體會到量子論的威力。