Украинский Астрофорум

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Расширенный поиск  

Новости:

Движок форума обновлен!

Автор Тема: Навигационные системы учитывают релятивистские эффекты изменения времени  (Прочитано 5156 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Stargazer

  • Full Member
  • ***
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 223
  • N47*57'12" E37*33'53" (Донецк)
    • Моя страница на Я.ру


Такие навигационные системы, как глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС, GLONASS), GPS (англ. Global Positioning System — система глобального позиционирования) и другие, уже пару десятков лет делают поправки на релятивистское изменение (ускорение либо замедление) времени.
Первый спутник ГЛОНАСС был выведен ещё при СССР на орбиту 12 октября 1982 года. А 24 сентября 1993 года система официально была принята в эксплуатацию с орбитальной группировкой из 12 спутников. В декабре 1995 года спутниковая группировка была развернута до штатного состава — 24 спутника. Потом, правда, из-за недостаточного финансирования и малого срока службы к 2001 году сократили до 6 спутников. Но была принята дальнейшая программа развития системы и в настоящее время число спутников приблизилось к 27.

Программа, связанная с GPS была задумана ещё в 1950-е годы, но начало реализации проекта восходит только к 1972-му году. Первый тестовый спутник выведен на орбиту 14 июля 1974 году, а последний из всех 24 спутников, необходимых для полного покрытия поверхности нашей планеты, был выведен на орбиту в 1993 году, таким образом, GPS встала на вооружение. Первоначально GPS разрабатывалась как чисто военный проект, однако после того, как в 1983 году в воздушное пространство Советского Союза вторгся самолёт Корейских Авиалиний с 269 пассажирами и был сбит из-за дезориентации экипажа в пространстве, Рональд Рейган, президент США, разрешил частичное использование системы GPS для гражданских целей с целью не допустить в будущем подобные трагедии. При этом во избежание применения системы для «военных или других нецелевых» нужд точность была уменьшена (загрублена) с помощью специального алгоритма.

Однако позже некоторые продвинутые компании расшифровали алгоритм уменьшения (загрубления) точности на частоте L1 и стали с успехом компенсировать данную составляющую ошибки. И в конце концов, только простые обыватели не могли воспользоваться достигнутой точностью. Поэтому в 2000 году подобные загрубления точности  своим указом президент США Билл Клинтон отменил и вовсе.
В процессе позиционирования нужен точный расчёт пространственных координат и времени и их точнейшее совмещение. Начали использовать весьма точные атомные часы. Однако, как выяснилось, стали проявляться на практике релятивистские изменения течения времени, в данном случае замедление времени вблизи Земли и ускорение на орбите.

Дело в том, что, согласно общей и специальной теории относительности, на ход времени могут воздействовать некоторые факторы, например, скорость движения объекта и степень близости к массивному объекту, продуцирующему достаточно мощное гравитационное поле (таким объектом может быть и Земля).

Так как скорость движения спутников GLONASS и GPS не очень значительна, зато они достаточно удалены от поверхности Земли и на них гравитация влияет гораздо меньше, то время течёт на 38 микросекунд в день быстрее (за год это уже 13870 микросекунд). Одна микросекунда является одной миллионной секунды. За 72,098 лет разбежка уже составит секунду, а за 100 лет – 1,387 секунды. Казалось бы пустяк, однако точность соотнесения времени и координат будет уменьшаться. Вот почему атомные часы на спутниках искусственно замедляют на 38 микросекунд в сутки.
Записан

___________________________
SW 76/700 Ньютон на AZ1, окуляры Super 10mm и 25mm, линза Барлоу 2х.