GPS und Blauverschiebung

[Charly W.]

@galactic
Mit einem uplink downlink Versuch kann man die Änderung von einfachen nicht digitalen Modulationen wohl nicht überprüfen weil der Dopplereffekt in beide Richtungen wirkt und sich weitgehend kompensiert. Gravitationseinflüsse wirken auch auf die Frequenzstabilität.

Was das Bakensignal bei analogen Modulationen angeht habe ich mich überzeugt, unterliegt auch einem Dopplereffekt:
http://www.dk3wn.info/sat/wetter/sat_noaa19.shtml

Offensichtlich werden Kompensationen eingerichtet wenn keine digitalen Modulationsarten wie D-Star eingesetzt werden.

@Ernst
Wenn sich die Frequenz ändert dann ändert sich gezwungenermassen auch die Wellenlänge.

[Kurt]

@Ernst
Wenn sich die Frequenz ändert dann ändert sich gezwungenermassen auch die Wellenlänge.

Charly, entschuldige, ich wiederspreche schon wieder.
Dieser Satz oben gilt nur wenn der Träger/sein Verhalten, des Signals sich nicht geändert hat.
Ist aber bei Licht/Funk nicht so häufig.
Guss Kurt

[galactic32]

Offensichtlich werden Kompensationen eingerichtet wenn keine digitalen Modulationsarten wie D-Star eingesetzt werden.

D-Star sagt mir so direkt wenig,
allerdings wird im Digital-Fall irgend wie gepuffert, also entweder die beim „gehörten“ RohSignal oder für die User dann „gesprochenen“ Informationen.

Eine einfache AM-Modulation macht im NF-Bereich genauso einen Frequenz-Schift mit, also wenn das Träger-Signal auf Delta f = 1/10.000 *f_0 verschoben ist , wird wohl das NF-Signal von 1000,00 Hz um 1000,10 Hz verschoben zu Messen sein.Was das Menschliche Ohr über eine Schwebung hören würde, z.B. beim Referenz-Lautsprecher-Ton von 1000,000 Hz Minus Sendungs-Signal-Lautsprecher-Ausgabe desselben Signal's über eine Dopller-Verzerrung-Schleife.Es sei denn die NF-Frequenz wäre proportional zur Trägerfrequenz "codiert" oder so in etwa !

Gravitationseinflüsse wirken auch auf die Frequenzstabilität.

Darf ich bezweifeln!
Also zu hypothetisch!
Wenn Du so etwas „nachgewiesen“ haben willst, bräuchte es weniger einer Apparatur a là Mösbauer!
Das Frequenz-Rauschen müstte besser als eine Billion zu Eins in etwa sein (glaub ich),
andernfalls wäre ich auf ein Hinweis Deinerseits sehr gespannt.

@Ernst
Wenn sich die Frequenz ändert dann ändert sich gezwungenermassen auch die Wellenlänge.

Ich ahne was Ernst meint, allerdings darf er das mal gerne eindeutiger formulieren.

Gruß

[Charly W.]

@galatic
Die Aussage zur Gravitationsabhängigkeit bezieht sich auf die Zeitbasis, z.B. auf den Cäsiumozillator einer Atomuhr.

[Harald Maurer]

Der Dopplereffekt wird im GPS zur Geschwindigkeitsbestimmung genutzt. Hochwertige Navigationsgeräte (wie z.B. das Garmin Oregon 300) können das.
Bei dieser Methode misst man die Dopplerverschiebung der Frequenz von mehreren Satellitensignalen. Mittels Auswertung von mindestens drei Satellitensignalen kann so ein dreidimensionaler Geschwindigkeitsvektor des Empfängers berechnet werden. Dabei lässt sich die Dopplerverschiebung sowohl über die Differentiation der Trägerfrequenz als auch direkt im GPS-Empfänger an sich bestimmen. Die direkte Messung der Dopplerfrequenz im Empfängergerät ist aber nicht genau, erst die durch Differentiation berechnete Verschiebung der Trägerfrequenz ist genauer, weil die Messung über einen längeren Zeitraum erfolgt.
Da die Satelliten bereits eine relative Geschwindigkeit zum Benutzer haben, sind die empfangenen Signale schon aus diesem Grund verzerrt. Man kann deshalb nicht unmittelbar aus der gemessenen Dopplerverschiebung auf die Geschwindigkeit des Benutzers schließen sondern muss die durch die Satellitenbewegung entstandene Dopplerfrequenz herausrechnen. Dazu werden die Positionen und die Geschwindigkeiten der Satelliten einbezogen, die ja mit den Signalen mitgesendet werden. Erst aus der Messung der zusätzlichen Frequenzverschiebungen ergibt sich die Geschwindigkeit des Benutzers mit einer Genaugkeit von ca. 0,1 m/s.

In Fahrzeugen mit hochwertigen Navigationsgeräten werden meist mehrere Methoden kombiniert. Hier wird sowohl der Dopplereffekt genutzt als auch die Ortsveränderung des Fahrzeuges innerhalb der Zeit (Weg/Zeit) ausgewertet und auch die Sensoren der Räder (Tacho) einbezogen (Koppelnavigation). Dazu kommt noch die Auswertung der Daten von Beschleunigungssensoren und Fasergyroskopen. Das führt zu noch größerer Genauigkeit und ist wichtig für die Fälle, in welchen der Epfänger den Kontakt zu den Satellitensignalen verliert (Tunnel etc.)

Die Auswertung des Dopplereffekts im GPS beweist, dass dieser Effekt sowohl durch die Bewegung der Satelliten als auch der Empfänger entsteht. Gar nicht so aus Theoriegläubigkeit sondern aus pragmatischen Gründen wird dabei von c=const ausgegangen. Mit der Einschränkung, dass die LG aufgrund der Einflüsse in Ionosphäre und Troposhäre nicht tatsächlich konstant ist. Diese Einflüsse werden mathematisch korrigiert. Die Möglichkeit, dass die LG konkret c+/-v haben könnte, wird nirgends in Betracht gezogen.

Grüße
Harald Maurer

[Mordred]

Und die Dominos? Wenn Du schneller rennst, wirfst Du pro Zeiteinheit mehr um. Die Frequenz erhöht sich. Blauverschiebung, wenn Du schon solche Eselsbrücken brauchst.

Ne Ernst, auch wenn ich so schnell renne wie ich kann bleibt der Abstand (die Wellenlänge) zwischen den Steinchen immer der gleiche.
Wenn Du also sagen wir mal ruhst, und jede Sekunde ein Steinchen losschickst, ist der Abstand zwischen den Steinchen immer der gleiche. Deine Wellenlänge ist also normales weißes Licht.
Nun bewege dich langsam weg und setze wieder jede Sekunde ein Steinchen ab.
Was passiert ?
Die Steinchen haben nun einen größeren Abstand zwischen sich. Der Abstand, die Wellenlänge, wird dadurch unnatürlich gedehnt, die „Welle“ länger somit energieärmer und ins Rot verschoben.
Nun bewege Dich langsam auf die Quelle zu, und nimm jede Sekunde ein Steinchen auf.

Wenn die Quelle nun ruht und Du dich auf sie zu bewegst, dann verkürzt Du den Weg.
Die Steinchen dazwischen geben nun schneller ihre Energie auf dich ab.
Und so scheint es als läge eine Blauverschiebung vor weil Du nun mehr Energie abbekommst als würdest Du still stehen. Es scheint energetischer, kurzwelliger.
Scheint aber nur so, denn das Licht ist trotzdem mit gleicher Wellenlänge „Abstand“ losgeschickt, unterwegs und angekommen.
Die Steinchen welche Du genommen hast, wurden also nicht enger zusammen gestellt losgeschickt.

Mordred hat geschrieben: Licht lässt sich nicht drücken, somit gibt es auch keine Blauverschiebung !

Wo hast du denn das aufgeschnappt.
Es läst sich nicht drücken, auseinanderziehen schon!?
Sehr seltsam, oder?

Ne, man muss nur erkennen was auseinanderziehen bedeutet.
Der „Takt“ bleibt der Gleiche, nur die Strecke dazwischen wird länger.

Fahre mit 2km/h und markiere den Boden jede Sekunde mit einem weißen Farbtupfer.
Nun fahre 5km/h und markiere den Boden erneut jede Sekunde, nun mit roter Farbe.

Der Abstand der beiden Farbentupfer ist different obwohl du jede Sekunde einen Tupfer gemalt hast.
Der Takt blieb immer gleich, 1 Sekunde, Dennoch hast Du unterschiedliche Abstände zwischen den weißen und roten Farbtupfern.

Auf die gesamten Strecke hast Du also mehr weiße als rote Tupfer.
Ergo, da weniger rote Tupfer, höhere "wellenlänge, folglicht auch energieärmer als weißes Licht.

Überdenk das nochmal, es ist nämlich falsch.

Logisch….

Gruss Mordred

[Ernst]

Wenn sich die Frequenz ändert dann ändert sich gezwungenermassen auch die Wellenlänge.

Nee. Wir reden über den Dopplereffekt. Da bleibt nun mal die Wellenlänge konstant und die Empfangsfrequenz ändert sich.

Gruß
Ernst

[Ernst]

auch wenn ich so schnell renne wie ich kann bleibt der Abstand (die Wellenlänge) zwischen den Steinchen immer der gleiche.

Du verstehst immer nur Bahnhof. Genau das hatte ich dir ja gerade gesagt. Die Wellenlänge bleibt konstant. Der Dopplereffekt handelt aber von Frequenzen

Ich machs dir kinderklar. Du stehst und die Dominos kommen Dir entgegen. An Deine Füßen fallen z Dominosteine pro Sekunde; Frequenz f_z. Nun läufst Du den auf Dich zukommenden Dominos entgegen. Da fallen ja nun mehr Dominos pro Sekunde, Doppler-Frequnz f_d > f_z. Nun aber läufst den Dir entgegenkommenden Dominos davon. Da fallen ja dann weniger Dominos pro Sekunde; Dopplerfrequenz f_d < f_z. Kapito?

Alles, was du sonst darüber schreibst, wie was mit Energie und was mit Farbtupfern und so, ist alles Quatsch.
Physik ist wirklich nicht dein Ding.

Gruß
Ernst

[Hannes]

Hallo Ernst !

Ich machs dir kinderklar. Du stehst und die Dominos kommen Dir entgegen. An Deine Füßen fallen z Dominosteine pro Sekunde; Frequenz f_z. Nun läufst Du den auf Dich zukommenden Dominos entgegen. Da fallen ja nun mehr Dominos pro Sekunde, Doppler-Frequnz f_d > f_z. Nun aber läufst den Dir entgegenkommenden Dominos davon. Da fallen ja dann weniger Dominos pro Sekunde; Dopplerfrequenz f_d < f_z. Kapito?

Besser kann man`s nicht mehr erklären.
Ich kann mir nur nicht erklären, dass der Doppler-Effekt nicht als bester
Nachweis eines lichtleitenden Mediums gelten soll.
Woraus dieses Medium bestehen soll, ist zweitrangig.
Es können mehrere verschiedene lichtleitende Medien zusammenwirken.

Genau dieser Dopper-Effekt ist heutzutage der wichtigste Nachweis von
exo-Planeten durch die Messung der Wackelbewegung ihres Muttersternes.

Mit Gruß Hannes

[Ernst]

Hallo Hannes,

Ich kann mir nur nicht erklären, dass der Doppler-Effekt nicht als bester Nachweis eines lichtleitenden Mediums gelten soll.

Der Dopplereffekt eignet sich in der Tat dazu, zwischen Äther, Emission und SRT zu unterscheiden. Er fällt nämlich quantitativ für alle Thesen verschieden aus. Bei Äther ist er von der Geschwindigkeit des Senders im Medium und von der Geschwindigkeit des Empfängers im Medium abhängig, bei Emission nur von der Relativgeschwindigkeit Sender-Empfänger, ebenso wie in der SRT (dort aber quantitativ anders). Würde man genau messen, kann man die richtige Theorie ergründen. Joachim erläuterte ja mal ein Experiment, dessen Ergebnisse die SRT stützen

Gruß
Ernst