相對論在現(xiàn)代導航中的應用

　　全書共分6章兩部分。第一部分是前面兩章，介紹廣義相對論的基本時空理論和效應，包括四維時空結(jié)構(gòu)和引力場的描述——度規(guī)張量；引力場中時間、空間概念和時空測量理論；引力場中的質(zhì)點運動方程和光傳播的廣義相對論效應；還介紹了廣義相對論的后牛頓近似方法及其基本結(jié)論。這些內(nèi)容都在GPS和XNAV等現(xiàn)代導航工程中得到了直接應用。考慮到廣義相對論在我國的普及程度較低，我們盡量敘述得簡單明了，特別是彎曲時空的時問和空間概念及其測量意義。第3章～第5章應用相對論理論分析GPS的測量原理。包括GPS的基本方程與光速不變性的關系；一階后牛頓度規(guī)在地心系、地球系和地面系等3種坐標系中的表示；GPS標準時與地心坐標時和地面系坐標時的關系；衛(wèi)星運動軌跡和衛(wèi)星鐘相對論修正；GPS偽距測碼方程、偽距測相方程和Doppler計數(shù)測速方程等3種方程的相對論解釋。還介紹了國外最近提出的一種新的基于零標架的測量方程，它是建立在四維時空理論基礎上的純相對論性方程，雖然沒有在實際的GPS中得到實施，但在原則上是可行的。這一部分內(nèi)容也適用于其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)。第6章應用廣義相對論的二階后牛頓近似理論分析XNAV的基本原理，給出了該系統(tǒng)的高精度測量方程。這一部分內(nèi)容與2.4節(jié)～2.6節(jié)相銜接，涉及到較復雜的張量計算，不關心XNAV的讀者可以跳過這些章節(jié)。另外，因為本書主要討論相對論與現(xiàn)代導航的關系，所以對于工程技術(shù)上的經(jīng)典理論和計算方面的內(nèi)容敘述得比較簡單，讀者可以參考有關的著作。

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