g
近地空间人们通常把 作不变量处理(  
g =9.8  
)。  
−11 ),根据能量转化与守恒定律,可列方程:  
G = 6.6710  
G
本题若 作不变量处理(  
2GM  
2GM  
cd 2 −vd 2 −  
= ck 2 −vk 2 −  
r
r
1
2
c = 299792457.8660m / s  
解之得:  
kv  
对照精确的计算结果,二者在要求的精度内的数值是相同的。若要求更高的精度,当采用精确的计算法进  
行计算。  
地空两处原子钟快慢的不同所导致的时间变化率,我们知道原子钟时间的快慢与对应的光速具有正比例变  
c
t
1
1 ,二者变化率一样,光速变化率为:  
=
化关系:  
c2 t2  
cd −ck 299792458−299792457.8660  
-10  
k =  
=
= 4.468210  
cd  
299792458  
24h  
这个变化率也是地空两处原子钟走时比较的变化率,以地面的时间为准,太空卫星上的原子钟  
减慢的时间为:  
表观上  
4.4682 10 −10 24 3600=38.6 10 −6  
× ×  
38.6  
×
×
秒,即  
微秒。  
GPS  
相对论的理论值也是这个数值,它分别进行两个效应的计算,相较地面静止的原子钟,  
卫星处的原子  
7
钟因狭义相对论效应慢 微秒多,因广义相对论效应快  
45  
38  
微秒多,二者合起来快  
微秒多。计算过程非常复  
杂,不少质疑者指出其计算过程逻辑混乱,有凑数据之嫌疑。本文的计算过程相当简单,条理清晰,逻辑自洽。  
3.2 GPS 频率调制  
GPS  
GPS  
由于  
卫星上的原子钟与地面上的原子钟走时速率不一致,为了使二者的原子钟步调一致,就要对  
GPS  
10.23  
上的原子钟的计时频率进行调整。举个实例:问在  
卫星发射前,应把  
兆赫调为多少兆赫?  
c
GPS  
=
m/s  
根据上面的计算可知,  
卫星上的光速为  
299792457.8660  
,已知地面上的光速为  
k
c = 299792458m / s  
n
1
,在标准 秒时间内,地面上铯原子发射的那条特定电磁波振荡9192631770个周期(  
)
d
d
227