¿Por qué los relojes en los satélites GPS muestran una sincronización diferente a la de los receptores en la Tierra?

El satélite GPS que está presente en el espacio tiene relojes atómicos de muy alto nivel. Estos relojes son muy precisos. La razón principal es que los relojes satelitales son diferentes debido a las condiciones en las que se instalan los relojes. Aquí, mientras delevloping los relojes de satélite. Se consideran dos teorías principales.

1. La teoría general de la relatividad de Einstein.

2. Especialidad de la relatividad.

En general, la teoría de la relatividad, el principal parámetro centrado en la gravedad. Si tomas dos relojes similares, uno en la superficie de la Tierra y otro en el espacio donde la gravedad es menor debido a la masa. Se observa que el reloj que está en el espacio funciona a mayor velocidad que el que está por encima de la superficie terrestre. De acuerdo con la Teoría General de la Relatividad, se observa que el reloj espacial tiene 45 microsegundos por día por delante que el reloj en la superficie de la Tierra.

En la Teoría de la relatividad especial, los principales parámetros considerados son el espacio, el tiempo y el movimiento. Nuevamente, consideremos dos relojes similares, uno que se encuentra en condición estática en el espacio y otro en un vehículo veloz en el espacio. El que se mantuvo en el veloz vehículo está marcando lentamente el de la estática. Dado que, los satélites se mueven a una velocidad muy alta de alrededor de 14000 km / h, se observa que el reloj espacial en el satélite es 7 microsegundos por día más lento que el de una posición estática. Por lo tanto, para compensar esto, al enviar los datos desde el satélite, introducirá una compensación de alrededor de 4.567 mHz al reloj atómico con una frecuencia de fondo de 10.23 MHz. Por lo tanto, envía los datos con referencia a 10.229999 MHz. Por lo tanto , cuando el sensor GPS recibe los datos que tienen una frecuencia de referencia de 10.23 MHz solamente. El usuario debe corregir el error introducido debido a los efectos relativistas.

Un factor más sobre el reloj es que el UTC no es un tiempo periódico. Necesitamos corregirlo agregando segundos de salto con frecuencia. Pero, los relojes de satélite son puramente periódicos. Para que coincidan la hora del receptor y la UTC, los segmentos de control de tierra de los satélites enviarán las correcciones de reloj a los satélites para transmitirlo a los receptores del usuario y el receptor aplicará estas correcciones para seguir el tiempo coordinado universal.

Gracias !!!

Debido a la relatividad. Los relojes en la Tierra corren lentamente debido a la gravedad. Para calcular la hora UTC a partir de la hora GPS, se debe tener en cuenta la deriva del tiempo relativista.