Velocity and gravitational effects on GPS Satellites: an outline of early prediction and detection of strong earthquakes

• Autores: Héctor Torres Silva, A. Souza de Assis
• Localización: Ingeniare: Revista Chilena de Ingeniería, ISSN-e 0718-3305, ISSN 0718-3291, Vol. 18, Nº. 3, 2010, págs. 286-294
• Idioma: inglés
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• Resumen
  • español

    Hoy en día, los sistemas de navegación global por satélite, GPS utilizados como sistemas de posicionamiento global, se basan en un modelo gravitacional y por lo tanto solo son operativos cuando varios efectos relativistas son tenidos en cuenta. Los efectos relativistas más importantes (hasta el orden 1/c2) son: el desplazamiento Doppler al rojo de segundo orden, debido al movimiento del satélite (la relatividad especial) y el efecto gravitacional de Einstein corrimiento al azul de la frecuencia de reloj del satélite (principio de equivalencia de la relatividad general). Ambos efectos pueden ser tratados en un nivel básico, apelando a la relatividad del día a día. Este artículo examina los efectos significativos que deben tenerse en cuenta en la operación de sistemas de GPS sin tener que recurrir a las teorías de la relatividad especial y general, produciendo los mismos resultados para estos sistemas, donde uno de los efectos puede ser tratado con el enfoque temporal de la contracción que aquí se propone y el otro usando la teoría de Newton como una aproximación de la Relatividad General. Este enfoque nos permite proponer un esquema de la predicción y detección temprana de los fenómenos de terremoto de gran intensidad.

  • English

    Today, the global navigation satellite systems, GPS used as global positioning systems, are based on a gravitational model and hence they are only operative when several relativistic effects are taken into account. The most important relativistic effects (to order 1/c2) are: the Doppler red shift of second order, due to the motion of the satellite (special relativity) and the Einstein gravitational blue shift effect of the satellite clock frequency (equivalence principle of general relativity).

    Both of these effects can be treated at a basic level, making for an appealing application of relativity to every life. This paper examines the significant effects that must be taken into account in the design and operation of systems GPS without resorting to the theory of special and general relativity, yielding the same results for these systems, where one of the effects can be treated with the time contraction approach proposed here and the other using the Newton�s theory as an approximation of the General Relativity. This approach allow us to propose an outline of early prediction and detection on strong earthquake phenomena.