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老刘:
看来你是绝对以太论者。 |
| 光也如是,设想光是一系列亚光子组成的等间距粒子队列,撞上运动的反射镜,单位时间射进来多少粒子,单位时间也反射出多少粒子,镜面对它们不会有所保留。 |
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王先生只要承认GPS和北斗系统等,在正常运行而且有很高的定位精度就行了。
如果你的理论是正确的,GPS和北斗系统就不能正常运行,或者至少没有这么高的精度。 用你自己的理论是解释不了的。 |
| 诸多地面测控系统的任务不仅仅是协调同步卫星们和地面时基的同步,还要随时纠正卫星的姿态、速度,保证它们偏离定点的范围的漂移不超出规定范围。 |
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老王,
GPS信号的接收和计算机计算,是在智能手机里就可以进行的。只是其精度可能稍微第一点。 复杂之处主要是地球相对于ECI的旋转,也就是Sagnac效应。要将GPS卫星信号接收下来,并且接收器在ECI中是不停的运动的,最后还要转换成固定的地球经纬度坐标,如果计算器在地球上不动的话。这些计算都不是简单的,不过也是可以简单的用一个手机里的模块来 完成的。 |
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“由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差,大气对流层、电离层对信号的影响,使得民用的定位精度只有数十米量级。为提高定位精度,普遍采用 差分定位技术(如DGPS、DGNSS),建立地面基准站 (差分台)进行卫星观测,利用已知的基准站精确坐标,与观测值进行比较,从而得出一修正数,并对外发布。接收机收到该修正数后,与自身的观测值进行比较,消去大部分误差,得到一个比较准确的位置。实验表明,利用 差分定位技术,定位精度可提高到米级。”
仔细读懂这一段,你就会知道,采用“在ECI中光速是常数”的说法是不正确的了。实际上卫星发到地面的时刻信号都是经过测控调整后的信号,都用不着理会那个“光速是常数”发到卫星上的对钟时刻了。这个“民用的定位精度只有几十米量级”这句话意味着什么?它意味着如果不加测控反馈,只按照“光速是常数”原则从地面上行的对钟信号调整卫星时刻会有这几十米的误差。我们来看看这误差的量级是怎么来的: 同步卫星高度35786km,地面信号发上去要经过0.11937秒,期间地表自转过的距离是465*0.11937=55.5米。这是最大的误差。这就是事实上地球自转引出的后果。地面测控站的地理坐标位置是准确的,测控站根据收到的卫星时刻信号计算出自己的位置和自己真实的位置进行比较,如果不符,就要上行给卫星,调整卫星发出的时刻信号。直到卫星发出的时刻信号到达测控站,计算出测控站的位置和真实位置相符后,卫星的时刻才算调好。我虽然不是搞卫星测控的,但是这一套反馈理论全都是一样的。卫星上发出的时刻实际是偏离真实时刻的,这种偏离实际上就把地球自转的影响给消除掉了很大一部分。 |
| 在地面上,两方向光速不一样,这是肯定的了,因为朝阳比夕阳明亮。在地面上空,两方向光速也不一样,因为朝霞是金黄色,晚霞是红色。这都是地面对地外来光做出的反映。对地面光源来说,这种现象不存在,因为光子从光源发出的时候就已经带有地面的速度了。简单举个例子,假如在东西方向有两个相距10千米的高峰,在云层高度上互相对射同频率的光,两光源之间有静止的云层,就不会产生朝霞和晚霞的区别。而地外来的同频率光会产生朝霞和晚霞的区别。 |
| 同步卫星一样是可以导航的,从定位原理来说,都是一样的。不在同步轨道运行的卫星用于民用更加经济。轨道高度低,发射功率可以小,而且可以发射很多颗不同轨道高度的卫星,没有空间资源紧张的问题。这是具体实现问题。同步轨道是唯一的,因此空间资源是比较紧张的。每个国家都发几颗同步卫星,这轨道上就快满了,而非同步轨道空间却大得很。这不是原理性问题。 |
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大气密度不同,场物质密度也不同,会造成非垂直射入的光线(含电磁波)产生折射,这个折射也是非线性的。这个非线性不仅体现在正弦函数之比形式上,还体现在大气层和真空没有固定的、明显的分界线、体现在界面内的气体物质、场物质密度的不均匀。
我们知道,平时我们看日出,当你看到太阳刚冒出地平线时,实际上太阳的上边沿还没出地平线。我们最先看到太阳的冒头,是高空大气折射过来的。如果没有大气存在,那时刻就看不到太阳冒头,也就是说看到太阳的时刻要晚一些。 卫星只要不在我们正头顶,这种折射也都会产生,这些都是造成非线性定位误差的因素。 |
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老刘: 你说“军用频率精度很高”,说明你对无线电不甚了解。卫星上的下行载波频率,其频率稳定度都是一样的。比如发射频率是用恒温石英晶体振荡器做信号源,它的频率和原子钟不产生关联。石英谐振器的频率一般最大只能做到几十兆赫兹,再高就无法机械实现了。采用泛音晶体也最多做到几个倍频,能到一百多兆赫兹也就了不得了。因此上几百、几千兆赫兹的载频的产生,都是采用频率合成技术实现的,即锁相环PLL技术。锁相环技术可以将低频晶体产生的比如10兆赫兹的频率,变换成人们所需要的任意频率(在器件最大工作速度限制内)。采用频率合成技术所产生的任意频率的载频,其频率稳定度和基准晶体振荡器产生的频率稳定度是相同的。这就是说,假如民用载波频率是1G赫兹,军用的是10G赫兹,它们的频率稳定度是相同的,比如军用的是10^(-10)/年,民用的频率稳定度也是这个数。 载波频率不同,单位时间所携带的信息量也不同。不管是调频、调幅、调相,要表达一个逻辑高1,要使用几个周波数,表达一个逻辑低0,也要使用几个周波数。比如要表达一个时刻值,使用N个字节进行传输,这里面要有用于表达时间的部分,还要有表达卫星位置的部分,还要有校验和部分。总的一帧完整数据要有很多字节组成。对于军用的,可能还带有加密算法。载波频率高的,可以在短的间隔内发送的数据帧多,从而对运动物体的定位精度高。载波频率低的,两帧数据的间隔就大,对于运动的物体,时刻盲区就大。 当然也不排除民用的帧结构的不同。比如加密的字节可以省去,数据精度可以压缩,比如用8个字节表示的数改用4个字节表示,也是可以的。 这里载波频率的精度不是问题的关键。 |