Dissertação

Influence of the Special Relativity Theory on GPS EVALUATED

O GPS permite a determinação da posição e do tempo numa escala global, este sistema utiliza relógios atómicos incorporados em cada um dos satélites. Estes relógios sofrem dos efeitos relativistas, principalmente da dilatação do tempo e das mudanças de frequência gravitacional. Estes efeitos não podem ser desprezados, uma vez que sem os contabilizar o GPS não funcionaria corretamente, isto porque um atraso de tempo de 1ns corresponde a um erro de posicionamento de 30 cm. O valor da correção total devido à relatividade (restrita e geral), aplicado aos relógios dos satélites, ao fim de um dia sem correções é de 39 microsegundos . Este valor corresponde a um erro de posicionamento de 12 km ao fim de um dia. O objetivo desta dissertação é discutir os conceitos básicos da teoria da relatividade restrita, de forma a assegurar o funcionamento correto do GPS. Todas as consequências e efeitos provenientes desta teoria são explicados com base na abordagem geométrica ao plano hiperbólico, mais conhecido na literatura por diagramas de Minkowski. De forma a ter-se uma correta intuição geométrica sobre este plano, definido por uma métrica não euclidiana, tem de se recorrer aos conceitos fundamentais: equiloc e equitemp. A principal consequência da universalidade da velocidade da luz, no vazio, é que equitemps de diferentes observadores não são paralelas, i.e., simultaneidade é um conceito relativo. Citando Neil Ashby: “The GPS is a remarkable laboratory of the concepts of special and general relativity.”
GPS, Efeitos relativistas, Dilatação do tempo, Diagramas de Minkowski, Plano hiperbólico, Factor de Bondi

Novembro 13, 2018, 17:30

Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

ORIENTADOR

Filipa Isabel Rodrigues Prudêncio

ISCTE

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Carlos Manuel dos Reis Paiva

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado