The Earth's Frame Dragging via Laser Ranged Satellites: a Response to 'Some considerations on the present-day results for the detection of frame-dragging after the final outcome of GP-B' by L. Iorio [arXiv:1105.4145]
在这份说明中，我们回答前面的文件Iorio：“一些考虑对目前的结果检测框架拖曳后，最终结果的GP-B，欧洲物理学快报”，我们解决批评的Lense-Thirring框架拖曳实验结果获得的激光测距两个LAGEOS卫星。
2013-05-13 gr-qc
On the orbit of the LARES satellite
本文件的动机是最近有可能为LARES卫星找到一种廉价的运载火箭，但其高度远低于LAGEOS III/LARES卫星的原计划高度。我们在这里提出了一个初步的误差分析，对应于一个较低的，准极，轨道，特别是我们分析的LARES节点上的地球的静态引力场的影响，特别是地球的偶纬向谐波，随时间变化的地球的引力场的影响，特别是K1潮汐，和粒子阻力的影响。
2006-09-20 gr-qc
Spin Dynamics of the LAGEOS Satellite in Support of a Measurement of the Earth's Gravitomagnetism
LAGEOS是一颗精确跟踪的密集球形卫星，覆盖着426个后向反射器。跟踪精度是这样的，以产生一个中期（几年到几十年）的惯性参考系确定通过相对便宜的观察。该框架被用作更困难和数据密集型VLBI绝对框架测量的辅助工具。由于地球的非球形性，卫星的节点线存在与经典牛顿岁差一致的大量长期岁差。Ciufolini建议将一颗相同的卫星（LAGEOS-3）发射到补充LAGEOS-1轨道的轨道上：LAGEOS-3将经历与LAGEOS-1相等和相反的经典进动。除了提供对地球日长和极地摆动的更精确的实时测量外，这对卫星实验还将提供对广义相对论框架拖曳效应的首次直接测量。在该实验的五个主要误差来源中，最大的一个涉及卫星上的表面力及其对轨道节点进动的影响。表面力是卫星自旋动力学的函数。因此，我们在这里进行理论上的努力来模拟LAGEOS的自旋ndynamics。在本文中，我们提出了我们的初步结果。
1994-06-20 gr-qc
Satellite Laser Ranging and General Relativity measurements in the field of the Earth: state of the art and perspectives
介绍了LARASE研究计划在模型改进和相对论测量方面的最新成果。特别是，关于影响LAGEOS和LARES卫星轨道的非重力扰动的新模型的发展的结果进行了描述和讨论。这些是微妙而复杂的影响，需要深入了解卫星的结构及其物理特性，才能正确地加以解释。在引力测量领域，我们介绍了一种新的相对论性Lense-Thirring进动的精确测量方法。文中还讨论了与地球引力场知识有关的误差在这类测量中的作用。最后，总结了近几年来利用激光跟踪被动卫星在相对论测量和约束方面取得的主要结果。突出了卫星激光测距技术在这些活动中的关键作用，以及它在空间大地测量和基本物理测量之间产生的能量。
2018-09-21 gr-qc
"Reply to A comment on A test of general relativity using the LARES and LAGEOS satellites and a GRACE Earth gravity model, by I. Ciufolini et al."
2016年，我们发表了“使用LARES和LAGEOS卫星和GRACE地球重力模型对广义相对论的测试”。地球惯性系拖曳测量[1]"，系拖曳测量，爱因斯坦广义相对论的基本预测，使用激光测距卫星LARES、LAGEOS和LAGEOS 2。我们的测试的形式误差或精度约为帧拖动的0.2%，而系统误差估计约为5%。在2017年的论文“关于“使用LARES和LAGEOS卫星和GRACE地球重力模型对广义相对论的测试”中，I. Ciufolini等人““由L。Iorio [2]（以下简称I2017）错误地认为，在比较不同的地球重力场模型时，由于地球6、8、10次偶次纬向谐波的影响，我们的试验中的系统误差可分别高达15%、6%和36%。此外，I2017还包含其他不正确的声明，关于我们测试中使用的系数的必要有效小数位数（声称为9位），以消除2度和4度偶数带中的最大不确定性，以及关于我们测试的不可重复性。在这里，我们分析并反驳了I2017中的这些说法。
2019-10-22 gr-qc
Clock Synchronization and Navigation in the Vicinity of the Earth
时钟同步是高精度卫星导航、地理定位、天基干涉测量和密码通信系统等应用的基础。在卫星到地面和卫星到卫星的距离上所需的高精度同步要求使用广义相对论概念。讨论了几何光学和天线相位中心近似在高精度工作中的作用。从广义相对论的角度探讨了时钟同步问题，重点是局部测量过程和使用四元组形式主义作为相对论测量的正确模型。该疗法利用J. L.辛格的时空世界函数作为一个基本的坐标无关的几何概念。度量用于地球附近的时空，其中坐标时间是大地水准面上的适当时间。通过数值积分低地球轨道（LEO）、地球同步轨道（GEO）和高椭圆轨道（HEO）卫星的测地线运动方程，分析了卫星钟同步问题。在这些轨道状态下计算卫星的固有时间减去坐标时间。作为时间的函数的频移计算从LEO，GEO和HEO卫星在地球的大地水准面上观察到的信号。最后，在弯曲的时空中的地理定位问题进行了简要的探讨，使用世界函数形式主义。
2004-05-10 gr-qc
A relativistic and autonomous navigation satellite system
Bartolomé Coll在2002年提出了相对论定位系统。从那时起，几个小组用不同的方法开发了这个主题。我将介绍与卢布尔雅那大学和欧空局先进概念小组合作完成的工作。我们提出了一个概念-坐标的自主基础，以便利用卫星星座的充分自主性，通过卫星互联进行导航和定位。我将介绍这种新的范例的优点和一些潜在的应用参考系，天体物理学和相对论引力。
2011-06-17 gr-qc
Numerical modeling of a Global Navigation Satellite System in a general relativistic framework
在这篇文章中，我们在史瓦西时空中建立了一个全球导航卫星系统（GNSS）模型，作为围绕地球的相对论几何的第一近似。解析地得到了分别描述卫星轨道和电磁信号轨道的闭合类时测地线和散射类光测地线。我们实现了一个算法来计算史瓦西坐标的GNSS用户谁收到适当的时间发送的四颗卫星，知道他们的轨道参数;逆过程来检查一致性。因此，卫星星座实现了地心惯性参考系统，而没有地面参考系的\emph{a priori}实现。我们表明，计算是非常快的，可以实现在一个真正的GNSS，作为一种替代通常的后牛顿校正。非重力扰动对定位误差的影响进行了评估，并概述了减少这些影响的方法。特别是，卫星之间的互连可大大提高定位系统的稳定性和准确性。
2010-03-30 gr-qc
Gravitomagnetism in Metric Theories: Analysis of Earth Satellites Results, and its Coupling with Spin
在分析LAGEOS结果时，采用PPN形式，考虑了不同度规理论下的重力磁场。它将表明，有几个模型，预测完全相同的效果，广义相对论包括。换句话说，这些地球卫星的结果可以作为一个物体的轨道角动量确实产生时空几何的实验证据，尽管它们没有赋予广义相对论在度量理论中的突出地位。此外，还分析了自旋-重力磁场的耦合，并引入了该场在自旋为1/2的量子系统上产生的拉比跃迁。然后，对该系统的能量进行了连续测量，并得到了相应的引力磁场几率的结果。最后，它将被证明，这些建议允许我们，不仅面对未来的实验通常假设的耦合自旋-重力磁性，但也测量一些PPN参数，并获得它们之间的功能依赖性。
2002-03-04 gr-qc
Testing for Preferred-Frame Effects in Gravity with Artificial Earth Satellites
由于引力是一种长程力，人们可能会先验地期望宇宙的全球物质分布为局部引力物理学选择一个优选的静止框架。在后牛顿近似下，两个参数足以描述偏好框架效应的现象。其中一个已经被非常严格地限制（|alpha_2| < 4 x 10^-7，90% C. L），但另一种的结合力要弱得多（|alpha_1| < 5 x 10^-4，90% C. L.）。本文指出，观测人造地球卫星的特定轨道，由于小因子的出现，增强了相应的优选坐标系效应，有可能使α_1极限提高几个数量级。有一组离散的倾角，导致任意小的除数，而在零倾角（赤道）轨道中，地球静止轨道接近最佳。α_1引起的主要影响是：（一）轨道偏心率矢量的复杂长期演变，可描述为几个独立旋转的矢量和;和（二）卫星经度的年度振荡。
1993-11-29 gr-qc
Satellite-based quantum steering under the influence of spacetime curvature of the Earth
地球的时空曲率使从地球发送到卫星的光子的波包变形，从而影响光的量子态。我们表明，高斯转向的光子对，这是最初准备在一个双模压缩态，是由地球弯曲的时空背景的影响。我们表明，量子可操纵性的状态增加的高度$h$的特定范围内，然后逐渐接近一个有限的值与卫星轨道的高度进一步增加。与峰值频率参数相比，高斯转向随压缩参数的变化较大，而引力频率效应导致光子对之间的量子转向不对称性。另外，我们发现在Kerr时空中，时空曲率对转向的影响与非旋转时空中的情况有很大的不同，这是由于特殊的相对论效应。
2018-09-12 gr-qc quant-ph
On the Earth's tidal perturbations. II. LARES 2 satellite
Center for Cosmology and Astrophysics, Alikhanian National Laboratory（宇宙学与天体物理中心，阿利汗国家实验室）；Yerevan State University（埃里温国立大学）；Innovation Academy for Precision Measurement Science and Technology, Chinese Academy of Sciences（中国科学院精密测量科学与技术创新研究院）
本文延续LARES相关研究，针对2022年发射的LARES 2激光测距卫星，按Doodson数分类计算110个显著地球潮汐摄动模态，以支撑参考系拖拽信号的精确提取。
2025-06-12 astro-ph.EP astro-ph.IM gr-qc
The impact of the new Earth gravity model EIGEN-CG03C on the measurement of the Lense-Thirring effect with some existing Earth satellites
本文介绍了最新的CHAMP/GRACE/地面联合测量地球重力模型EIGEN-CG 03 C对现有地球人造卫星节点线性组合测量Lense-Thirring效应的影响。节点-节点LAGEOS-LAGEOS II组合的系统误差的1 σ上限为3.9%（EIGEN-GRACE 02 S为4%，EIGEN-CG 01 C为\sim 6%，GGM 02 S为\sim 9%），而仅节点LAGEOS-LAGEOS II-Ajisai-Jason-1组合的系统误差的1 σ上限为1$%（EIGEN-GRACE 02 S为2%，EIGEN-CG 01 C为1.6%，GGM 02 S为2.7%）。
2005-10-02 astro-ph gr-qc physics.geo-ph
Earth Flyby Anomalies
在固定于太阳系质心的参考系中，卫星的能量会随着行星的偏转而改变。但是，许多经过地球的卫星也经历了地心框架的能量变化-这是一个谜。
2009-10-07 gr-qc physics.space-ph
Advances in the measurement of the Lense-Thirring effect with Satellite Laser Ranging in the gravitational field of the Earth
在本章中，我们将讨论利用卫星激光测距（SLR）技术测量广义相对论重力磁透镜-瑟林效应的尝试，该技术应用于现有的LAGEOS和LAGEOS II陆地卫星以及最近批准的LARES。
2008-08-05 astro-ph gr-qc physics.geo-ph
A new proposal for measuring the Lense-Thirring effect with a pair of supplementary satellites in the gravitational field of the Earth
本文进一步分析了在地球引力场中利用一对相同的测地卫星测量Lense-Thirring效应的概念。事实证明，不仅节点的总和，正如已经为LAGEOS-LARES任务提出的那样，而且近地点的差异也可以被有效地采用。
2002-12-13 astro-ph gr-qc physics.space-ph
The impact of the static part of the Earth's gravity field on some tests of General Relativity with Satellite Laser Ranging
本文详细计算了地球重力位的静态偶次纬向谐波（l=20）引起的人造地球卫星的节点Ω和近地点ω的长期经典岁差。随后，将它们的偶纬向地球位系数J_l的误模引起的系统误差与现有激光测距测地卫星和拟议的LARES的节点和近地点的广义相对论长期重磁和重电岁差进行了比较。
2002-10-24 astro-ph gr-qc physics.geo-ph
The road toward a general relativistic metric inside the Earth and its effect on neutrino travel from CERN to GRAN-SASSO Laboratory
在第一次尝试描述广义相对论对地球内部中微子运动的影响时，我们忽略了地球自转、地球椭圆率和地表地形的变化，而把注意力集中在地球物理模型如PREM对地球内部密度的描述上。假设地球不旋转，广义相对论效应对中微子从CERN到GRAN-SASSO的传播产生了$δt=4.1863 \, picosecond$的延迟。
2012-05-04 gr-qc hep-ph
A comment on "A test of general relativity using the LARES and LAGEOS satellites and a GRACE Earth gravity model", by I. Ciufolini et al
最近，Ciufolini等人通过分析绕地球轨道运行的LAGEOS、LAGEOS II、LARES大地测量卫星约3.5年的激光测距数据，报告了广义相对论重力磁Lense-Thirring效应的测试。通过使用基于GRACE的GGM 05 S地球全球重力模型和三颗卫星的节点$Ω$的线性组合，以消除地球引力势牛顿部分多极展开的前两个偶纬向谐波系数$J_2,~J_4$中误差的影响，他们声称Lense-Thirring引起的节点运动的总体精度为$5\%$。我们发现，分散在标称值的未取消的程度$\ell = 6,~8,~10$从最近的一些全球重力模型的甚至地带还没有允许达到明确和明确的预期$\approx 1\%$水平，被大到$\lesssim 15\%~(\ell=6),~6\%~(\ell=8),~36\%~(\ell=10)$的一些对模型。
2017-01-23 gr-qc physics.geo-ph physics.space-ph
On the possibility of testing the Weak Equivalence Principle with artificial Earth satellites
本文通过分析一对不同组成的人造卫星在地球引力场中沿相同形状和大小的轨道运动的轨道运动，研究了检验弱形式等效原理的可能性。事实证明，实际上，可获得的精度水平为10^-10或稍高。它主要受到以下事实的限制：由于不可避免的轨道注入误差，不可能将卫星插入具有完全相同半径的轨道，并且只能以有限的精度知道这种差异。目前的精度水平是10^-13的数量级，这是通过地球上的扭秤测量和利用月球激光测距技术分析太阳引力场中的地月运动而获得的。拟议中的空间任务STEP、\muSCOPE、GG和SEE旨在达到10^-15-10^-18的精度水平。
2003-09-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Some comments on the recent results about the measurement of the Lense-Thirring effect in the gravitational field of the Earth with the LAGEOS and LAGEOS II satellites
通过定量数值模拟，我们发现地球位势的偶次纬向谐波的长期变化对LAGEOS和LAGEOS II节点的Lense-Thirring效应的测量有\sim 14%的影响。因此，在使用第二代CHAMP的EIGEN 2地球重力模型进行的测试中，1-sigma总误差为51%，而Ciufolini声称为18%。
2005-06-01 astro-ph gr-qc physics.space-ph
Placing direct limits on the mass of earth-bound dark matter
我们指出，通过比较总质量（以引力单位计），加上月球质量和地球质量之和，月球质量是由月球对卫星或小行星的引力作用独立确定的，地球质量是由LAGEOS大地测量卫星确定的，人们可以直接测量位于月球轨道半径和测地卫星轨道半径之间的地球上的暗物质的质量。目前的数据表明，这种地球束缚的暗物质的质量必须小于地球质量的$4 \times 10^{-9}$。
2008-09-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Satellite measurement of the Hannay angle
本文介绍了利用月球驱动的地球卫星测量尚未评估的汉内角的概念。给出了不同高度下的角度、轨道位移、轨道周期缩短的数值估计。通过原子钟、精确的时频转换系统和精确的定位，可以在高轨道上测量汉内效应。
2004-09-20 astro-ph gr-qc physics.space-ph
Some comments about a recent paper on the measurement of the general relativistic Lense-Thirring effect in the gravitational field of the Earth with the laser-ranged LAGEOS and LAGEOS II satellites
本文对最近发表的关于地球引力场中广义相对论性Lense-Thirring测量的论文中所用的观测量作了一些评论。事实证明，除其他事项外，作者可能已经产生了一个乐观的评价的误差预算，因为低估了长期变化的影响，甚至纬向谐波的地球位。更现实的评估指出，在1-3sigma水平下，分别有15-45%的误差。
2004-10-29 astro-ph gr-qc physics.geo-ph
The impact of the new CHAMP and GRACE Earth gravity models on the measurement of the general relativistic Lense--Thirring effect with the LAGEOS and LAGEOS II satellites
在广义相对论预言的实验粒子轨道运动的效应中，后牛顿引力磁透镜-瑟林效应是非常有趣的，到目前为止，还没有一个无可争议的实验直接测试它。对现有LAGEOS和LAGEOS II大地测量卫星轨道的数据分析，对Lense进行了测试，口渴效果，声称准确率为20%-30%。根据一些科学家的说法，这样的估计可能是乐观的。在这里，我们希望讨论的改进，在可靠性的评估系统误差和减少其幅度，由于新的CHAMP和GRACE地球重力模型，在这种测量。
2003-11-11 astro-ph gr-qc physics.geo-ph
Influence of relativistic effects on satellite-based clock synchronization
地面和卫星之间的时钟同步是未来量子通信、导航和全球定位系统的基本问题。在此，我们提出了一种考虑地球时空背景的基于近地轨道卫星的量子时钟同步方案。利用两个频率的纠缠脉冲实现了两个时钟的同步，一个在地面站，另一个在卫星。通过移动反射镜将两个时钟的时间差引入到脉冲中，并通过测量干涉仪中脉冲的符合率来提取。我们发现，由于重力的影响，脉冲是扭曲的，当它们在地球和卫星之间传播，导致显着影响符合率。我们还发现，时钟同步的精度是敏感的源参数和卫星的高度。该方案为星载量子时钟的高精度同步提供了一种解决方案，原则上可以在现有技术条件下实现。
2016-03-03 gr-qc physics.optics quant-ph
An assessment of the measurement of the Lense-Thirring effect in the Earth gravity field, in reply to: ``On the measurement of the Lense-Thirring effect using the nodes of the LAGEOS satellites, in reply to ``On the reliability of the so far performed tests for measuring the Lense-Thirring effect with the LAGEOS satellites'' by L. Iorio,'' by I. Ciufolini and E. Pavlis
在本文中，我们回答最近的索赔Ciufolini和Pavlis的某些方面的测量的广义相对论性透镜-Thirring效应在地球的引力场。I）这些作者提出的建议是，利用具有某种补偿非重力扰动的主动机制的现有卫星作为改进目前正在进行的Lense-Thirring试验的替代战略，这是不可行的，因为地球位的未取消的偶纬向谐波和某些随时间变化的潮汐扰动的影响。II）结果表明，他们对使用现有高度计Jason-1和激光测距Ajisai卫星的可能性的批评是没有根据的。III）Ciufolini和Pavlis还声称，我们会明确建议使用LAGEOS卫星的平均异常，以提高Lense-Thirrring测试的准确性。我们证明它是假的。关于LAGEOS卫星的平均异常，Ciufolini本人在以前发表的一些测试中确实使用了这样的轨道要素。关于LAGEOS卫星进行的最新试验，IV）我们讨论了倾角误差和第一偶次带谐波之间的交叉耦合，这是影响它的另一个可能的系统误差源，并增加了9%的偏差。V）最后，我们强调了关于该测试中使用的两节点LAGEOS-LAGEOS II组合的起源的说法的弱点。
2006-09-07 astro-ph gr-qc physics.geo-ph
