|
你的两方向光的用时相等根本不支持你的假设！
老刘，多想想。 |
|
你的两方向光的用时相等根本不支持你的假设！
老刘，多想想。 |
|
我的例子是针对老王的这句话说的“GPS能工作的道理也是这样，对一个速度为哪怕是0.001c的运动物体，也不能实现正常定位。所以老刘，任何试图通过“能正常工作”来证明一种理论都是不可行的。”老王好像是有笔误吧？原意似乎是哪怕是0.001c的运动物体，也不能影响正常定位吧?我的例子就是说明老王的分析可能出问题了。
老王看问题出在哪里？ 关于GPS的精度，如果系统的各原子钟精确在1ns的话，则定位精度为0.3m 。对此老王应该没有疑问吧？ 老王好像忘了，北斗系统开始的时候，就是两颗载原子钟的同步卫星，那时就可以定位了。不要说不能定位。 “假设ECI的光速各向同性，通过两个卫星上的原子钟分别记录信号发出和到达的时间，A到B和B到A的时间是不变的”是说GPS的非同步卫星。ECI光速各向同性是前提条件，由此有前面的结果，而不是想证明后者。去掉同步卫星这一条，老王的推导就没有意义了吧？ |
|
老刘： 去掉同步卫星，使用改变两钟同时性的方法也能达到目的。我那个B钟调晚2/3秒的例子就是。两参考系都有0.5c的速度。 老刘，只要是用两钟计量出的，且不是绝对同时意义下的两同时钟，都属于相对论的做法。该做法不能证明光速各向同性。 |
| 老王的意思你似乎永远看不懂。我举过SINx和x在x很小的时候它们可以近似相等的例子，这就是说，比如x=0.0001的时候，SINx=0.000099999999833333333416666666646825，误差在-1.6666666658333333335317460317208e-13，很小，因此我的装置就能在允许的误差下正常工作。但是如果x=1时，SINx=0.8414709848078965066525023216303，这个误差就变成不能容忍的了，它就不能正常工作了。 |
|
老刘：
高定位精度必须是在高度修正的基础上才能实现的，这其中要有各种算法的，哪像你光凭脑子一热，就能定位出0.3米、0.03米、0.003米精度的？ 仅仅是差分算法你可能就搞不明白。 |
| 相对论就是用调整S'系时钟的方法达到光速“各向同性”的目的的。这样达到的目的，不能说明该参考系的光速是各向同性的，用的也不是绝对同时的钟。它们统统接受不了螺母法则和麻花效应的检验！ |
|
老刘：
天上h=36000公里高度有一颗同步卫星，正垂直地面有一个基站，你如何能把地面基站的时刻复制到卫星上，让卫星上的钟和地面保持绝对同时？你又如何能让这颗星上的时刻复制到相邻的另一颗卫星上而无误差？ 你恐怕用你学过的L=ct做不到。多地地面站必须要对对好的钟进行地面验证，用已知地面数据来修正卫星的时刻。我不是搞卫星测控的，但是这些过程肯定都是有的。 |
| 经过统调的卫星们，能够具有同时的时钟，但依然不保证它们的钟和地面是绝对同时的。因为这些都是校正过的钟，含有考虑了各种因素后综合出的最佳结果，但它不一定是最准的结果。这里很多很多都是技术细节问题，你我没有想到的东西多得是。它们统统不属于原理性问题。 |
| 你如果玩过超外差式收音机，你可能就知道统调的意义。它不是保证某个特定频率点到达最好的调谐，而是要照顾到所有频率的调谐都达到均衡。同步卫星也如是，如果这对地面上一个特定的固定点做定位，经过多次修正，能够达到定位精度为0.3米、0.03米、0.003米，但是它对几公里、几十公里、几百公里处的定位就达不到这个精度了。为一个人定制鞋子很容易，给多个人定制同样尺码的鞋子还想让他们都舒适就是万难的了。 |
|
老王似乎没想好，GPS系统的时钟的理性状态应该调成什么样？
|
| GPS系统比较复杂的地方，是从ECI到旋转地球的转换，即转换成地球的经纬度坐标，另外还有Sagnac效应，都是在这种转换中产生的。 |
|
它们都绝对同时了，首先在产生误差的方面就少了一项时钟不同时带来的误差。
老刘，最好是所有天上、地下没有时钟误差。地球也不转动，大气层也没有。能省去我好多口舌。 |
| 在GPS测控系统中，所有操作都是闭环的。就不可能有从地面上发向天空中卫星一个对钟信号，它就能把钟对准了的可能。 |
| 关于GPS卫星的问题似乎应该结束了。它不能证明相对论正确。 |
|
老王还没有说明，在光速各向异性的情况下，如何确定两个时钟是不是绝对同时。
另外，我提出的问题还没有开始讨论，所以不要着急结束。 在GPS系统中，两个原子钟A,B以固定的线速度v，绕地心运动。 我们将类似系统移到月球，仍用相同的符号表示，两个原子钟A,B但以固定的线速度v，绕月心运动。而月心也以一个速度V绕地心运动。在地心系看，两个原子钟A,B的速度，在V-v到V+v之间变化。 有一个问题是牛顿没有考虑过的，实际上现在的人也很少考虑，通常会将其忽略，就是信号传播所需的时间。信号从A到B，或从B到A，由于信号传播所需时间的影响，两者会是不同的。速度变化也会产生更多的不同。 |
|
我们玩电路的人都知道，差分就是做减法，就是突出不同的部分，消除相同的部分。比如两个电位，一个是7V一个是5V，那么7V=5V+2V、5V=5V+0V，它们共同部分是5V，不同部分是2V和0V，差分的作用就是消除共同部分，取出不同部分加以放大。卫星产生的定位误差有多种因素，如时钟误差、位置误差、高度误差、大气折射，场物质速度、萨格纳克效应，这些误差对于地面某一范围内的接收者是相同的。因此每一个接收者都不可能得到准确的定位，能得到的都是含有较大误差的定位。地面基站同样也接收这些含有误差的信息，也计算出含有较大误差的定位。但是因为地面基站的位置坐标是精确的，它就能把计算出的定位坐标和自己的精确坐标相比较，找到定位误差究竟差了多少。比如测量到的位置比实际位置向东偏移了34.5678米，地面基站就把这个误差发送给周围的GPS使用者，让他们的接收器也在测量出的定位上减去这个误差。这样，才能够人人得到精确的定位，如0.3米、0.003米。
不可能通过提高时钟的同时性，不通过地面站的修正达到任意想要的精度！ |
| 老刘，那些都是具体技术细节了，你不是搞卫星测控的（根据你的言谈判断的），研究那些东西并不会帮助你有长进的。多方的闭环测控会消除掉不为你知的很多误差因素。GPS系统本身就是一个不断动态调节着的复杂系统。所有来自卫星的信息都时刻离不开地面测控站的支持。你如果不是搞这行的，你理解起来就会出现问题。所谓你说的转换成经纬度坐标，那都是工作接近完成了的类似数据处理中的查表工作。比如经纬度、地图上的位置，输出到屏幕上都是最后的手续了。 |
|
老刘：
这还用想吗？ 卫星相互绝对同时，和地面基站绝对同时、基站之间绝对同时。 |
|
所有高精度定位都需要地面站的配合。GPS用户通过装置直接从卫星上得到的数据根本计算不出准确定位，如你说的0.3米。地面基站从卫星上也会得到相同的信号，但是地面基站的位置坐标是精确的，因此基站会把计算出的基站位置坐标和已知的基站精确坐标做比较，得出一个比较结果。这个比较结果再发出去，就可以让其它用户得到参考，用它来修正从卫星接收到的信息并计算出的坐标。这种修正，就把那些光速差别、时钟误差、大气折射、电离层、场物质速度、密度的些须变化等影响消除掉了。这种消除是在你不觉当中发生的。它使得你错误地认为1纳秒的时钟误差就能得到0.3米的精度。其实全不是那么回事！
1纳秒对现代电子技术已经完全不算什么了。老王我都经常玩些高速度的东西，如带宽达到几个GHz的运算放大器（已经是高精尖的东西了），在高技术的卫星上，几个、几十个皮秒的器件应当都是常见物。同步卫星之间的同时做到皮秒数量级并不是难事。那么是不是我们只要地面能够接受到信号，就立刻能计算出0.003米精度的定位呢？完全是异想天开！这些高精度无例外都需要地面站的配合才能实现。 |
| 0.001c的运动物体，其速度是300公里/秒，老刘，你在地面上看到过对这个速度定位的例子吗？ |
| 一套GPS卫星定位系统，地面某时、某地的一个接收点得到的定位误差是10米，把这套接受装置换了一个地方，或者原地不动，换个时间再测，误差都会改变，不再是10米了。统调的目的是让所有地方的接受者都能够得到统计意义上一定误差范围内的定位，而不是对特定某个固定位置的接收者的定位。 |
|
地面垂直站在0秒时刻上行一对钟信号，该信号到达垂直上空的时间并不是t=h/c。卫星接收到该信号立刻把自己的钟校对成t=h/c就绝对是错误行为。为什么错误？
假定光信号在ECI中速度恒定是c，这个c也是相对ECI的，而同步卫星是有和地球同样角速度的，因此同步卫星是在ECI中运动的，并不是静止的，所以【182楼】解释是否是同步卫星纯属多余。 把t=h/c直接置入同步卫星的钟，完不成绝对同时的对钟！因为光（或无线电）信号在上行到卫星高度的时候，卫星的位置已经变了。就算在地面上的信号源发出的信号叠加有地面线速度，这个线速度依然不是同步卫星的线速度。因此无论如何，信号到达卫星的时间都要大于h/c。 老刘，这些你都明白吗？所以，卫星接收到地面信号，对好钟后，要返回地球做验证。要保证在最大程度上降低定位误差，就要对对出的钟做手脚，修正其时刻值。当然还要考虑到高空物理环境的改变造成的钟表走时误差。总之要完成一个统调工作。而这些统调过程也要定期进行，以修正累积偏差。 |
|
相对论可以修改前后两固定距离的两运动钟的刻度指示，达到两方向光的传输时间“相等”，但是别忘了，这是两钟给出的刻度差，而不是物理时间差。
麻花效应能使不绝对同时下启动的两电机轴间的平行线扭成麻花。如果这对平行线是互相绝缘的裸导线，它们相互缠绕后就会短路、导电。这也用不着你或你儿子趴在线上用胸口去感受那些波节了。 |
|
举个例说，我们地面上空可视范围内的几颗GPS卫星如果报出的时刻是零误差的，报出的位置也是误差的，按你的道理说它们在地面上的定位也能是无差的。但是实际上，由于各种因素，其中就有卫星速度、公转速度、自转速度、萨格纳克效应、场物质密度、场物质速度、大气折射、大气环流、气温高低、气压大小、湿度大小、大气潮汐，一共N多种因素的影响，会造成地面上根本得不到准确的定位，它们开环定位可能也就能达到几米。要想进一步提高精度，就必须依赖地面站的协助了。地面站有精确的坐标位置，它会告诉附近其它的GPS导航设备，用这几颗星定位当前会存在多大误差。导航设备通过误差的修正，才能够进一步提高定位精度。减去的这个误差中含有各种因素，但统统不用去管它们的组成部分、比例各是多少，只需照单扣除即可。这时才可能达到0.3米、0.03米的精度。
我们使用了修正，得到了高精度的定位，不能说这都是卫星时间差很小的功绩，翻脸不认得到过修正数据，也不能说修正的误差中没有场物质影响的成分，只是这些成分都被修正后的定位结果掩盖了而已。 |
| 因此你不能用在x很小时SINx和x的近似相等，来从理论上说SINx和x是近似相等的。0.001c的运动物体是个什么概念？它是300公里/秒的速度！你在地面上对300公里/秒速度的东西进行过定位吗？老刘，你真能！ |
|
基本的原理老王没有说清楚？不说清楚定位的基本原理，却总说些次要的问题，似乎不妥吧？
如果有绝对同时，但在光速各向异性的情况下，老王却无从知道两个时钟现在是同时还是非同时，需要调整其中一个应该向哪个方向调整？那么老王的绝对同时就没有实际意义了。 |
|
实际上，老刘你才是在总说些支端末节的东西。因为你不懂得绝对同时的意义，你才把非绝对同时就当作是真正的同时。你总把容易实现的（比如用两地钟的表面差值当作时间差）当成物理原理上的东西，你才如此纠结。
如果每个卫星速度固定、距离固定，每颗卫星经过头顶时，送上一个对钟信号，就能把它们都校对成相互绝对同时的钟。至于它们和地面钟是否绝对同时，需要进行测控。 |
|
老刘：
我说的问题都是主要问题，没有次要问题。两个卫星如果高度相同、速度相同、距离恒定，是能够把它们校对成含有误差的绝对同时的。比如前一个卫星经过地面测控站时上发一个对钟信号，后一个卫星经过测控站时再发一个对钟信号，如果不考虑各种物理环境的变化，这两卫星的钟就被开环校对成同时了。 后面的微调可以通过地面基站的反馈来修正，也可以不经过修正直接拿来用。最终有地面基站的差分定位，会使这些误差消除掉很大一部分。 |