Efecto Sagnac y otros efectos relativistas en el sistema satelital de navegación global - GPS

El efecto Sagnac y otros efectos relativistas, como el efecto Doppler, la dilatación del tiempo, las perturbaciones debidas al cambio en las órbitas y los efectos debidos a otros cuerpos en el sistema solar, deben ser tenidos en cuenta en los sistemas satelitales de navegación global (GNSS) porque t...

Full description

Autores:
Viveros Sanabria, Dennis Katherine
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2023
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/12366
Acceso en línea:
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/12366
https://noesis.uis.edu.co
Palabra clave:
Efecto Sagnac
Efectos relativistas
Relatividad General
GNSS
GPS
Invariantes de curvatura
Sagnac effect
Relativistic effects
General Relativity
GNSS
GPS
Curvature invariants
Rights
openAccess
License
Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
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description El efecto Sagnac y otros efectos relativistas, como el efecto Doppler, la dilatación del tiempo, las perturbaciones debidas al cambio en las órbitas y los efectos debidos a otros cuerpos en el sistema solar, deben ser tenidos en cuenta en los sistemas satelitales de navegación global (GNSS) porque todos aportan correcciones importantes en la recepción de la información. Por eso, en este trabajo se estudió teóricamente la presencia de todos los efectos mencionados anteriormente en el GPS, el sistema global de navegación satelital más conocido del mundo. Además, también se calcularon los tiempos de llegada de las señales para una métrica estática y una métrica estacionaria con tres potenciales distintos, los cuales buscan describir la tierra lo mejor posible, de allí se obtuvo que las correcciones debidas a la rotación de la tierra son del orden de los picosegundos. Por último, con el ánimo de caracterizar las métricas que se usaron, se calcularon los invariantes de curvatura de Kretschmann, Chern-Pontryagin y Euler, para cada una de las métricas con tres potenciales distintos. Estos invariantes mostraron que para la métrica estática los resultados son funciones que dependen de r y θ, en cambio para la métrica estacionaria los resultados son funciones que dependen de r, θ y ωE, donde ωE es la frecuencia angular de rotación de la tierra.
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Por eso, en este trabajo se estudió teóricamente la presencia de todos los efectos mencionados anteriormente en el GPS, el sistema global de navegación satelital más conocido del mundo. Además, también se calcularon los tiempos de llegada de las señales para una métrica estática y una métrica estacionaria con tres potenciales distintos, los cuales buscan describir la tierra lo mejor posible, de allí se obtuvo que las correcciones debidas a la rotación de la tierra son del orden de los picosegundos. Por último, con el ánimo de caracterizar las métricas que se usaron, se calcularon los invariantes de curvatura de Kretschmann, Chern-Pontryagin y Euler, para cada una de las métricas con tres potenciales distintos. Estos invariantes mostraron que para la métrica estática los resultados son funciones que dependen de r y θ, en cambio para la métrica estacionaria los resultados son funciones que dependen de r, θ y ωE, donde ωE es la frecuencia angular de rotación de la tierra.PregradoFísicoThe Sagnac effect and other relativistic effects, like Doppler effect, time dilatation, frequency shifts induced by orbit changes and gravitational effects due to other solar system bodies, must be taken into account in the Global Navigation Satellite System (GNSS) because all the effects provide important corrections. Therefore, in this BSc thesis I study the presence of all the effects mentioned above in GPS, the world's best-known global satellite navigation system. Additionally, the arrival times of the signals for a static metric and a stationary metric, which seek to describe the earth as well as possible, with three different potentials were also calculated; from there it was obtained that the corrections due to the rotation of the earth are of the order of picoseconds. Finally, in order to characterize the metrics that I used, the Kretschmann, Chern-Pontryagin, and Euler curvature invariants were calculated for each of the metrics with three different potentials. These invariants showed that for the static metric the results are functions that depend on r and θ, while for the stationary metric the results are functions that depend on r, θ and ωE, where ωE is the angular frequency of rotation of the earth.application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de CienciasFísicaEscuela de FísicaEfecto SagnacEfectos relativistasRelatividad GeneralGNSSGPSInvariantes de curvaturaSagnac effectRelativistic effectsGeneral RelativityGNSSGPSCurvature invariantsEfecto Sagnac y otros efectos relativistas en el sistema satelital de navegación global - GPSThe Sagnac effect and other relativistic effects in the Global Navigation Satellite System - GPSTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bccehttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fORIGINALCarta de Autorización .pdfCarta de Autorización .pdfapplication/pdf190831https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/f75ecad7-9ae9-4d6d-a454-e9d6bb334570/downloada7188323cf84e84504cb32095b682a21MD51Nota de Proyecto.pdfNota de Proyecto.pdfapplication/pdf280065https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/3d226a29-bf0f-40f1-a3c1-004c30c0dd5a/downloadedf9fc1b416858a2601bd504ceaff8fbMD52Documento.pdfDocumento.pdfapplication/pdf1235484https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/a9cbb095-edbb-4838-97bb-a1f12b970398/download24941026cbb7d25f023efcb980f17ff1MD55LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82237https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/6a28476a-6ed6-4b1e-9c41-afdce50496b7/downloadd6298274a8378d319ac744759540b71bMD5420.500.14071/12366oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/123662023-03-03 11:07:34.337http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessembargohttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.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