中川＠つくば　です

yam wrote:
> 
>   結論から言えば、地上局（もしくは、後述の
>   地上の基準点）の位置精度レベルでは
>   計測＆補正できるでしょう。
　　　：
>   システムとしては単純ではありませんが、原理と
>   しては、極めて単純です。

私も大体同じ結論に達しました。
まずは、衛星同士の時刻合わせ。これは
地球に貼りついた慣性座標系の中で時刻合わせをすればよい。
水晶振動子の精度はかなり良いらしくppb以下に出来るようなので
充分な精度で相互の時刻合わせが可能です。
必要な知識は地球座標系に対する光速度一定の事実だけで、
特殊相対論すら不要です。

衛星の時計群の絶対精度のずれは、
衛星の軌道要素のずれとほとんど区別がつきません。
＃正確には、軌道要素のずれではなく
＃重力常数の時間変動の形を取る
衛星の軌道要素は予測不可能な要因で絶えずずれていて、
それを検出するシステムはGPSの一部ですから、
その同じシステムが、絶対時間のずれの影響も補正してしまいます。

じゃあ、なぜ水晶振動子を原子時計の代わりに使わないのか
という質問は、原子時計のカタログを見て、一方で
高精度水晶振動子が要求する環境精度や、許容チューニング幅
などを調べれば、簡単に答が得られます。
原子時計の方が楽だからですね。

水晶振動子でGPSが駆動できるからといって、それが
GPSには基礎科学が必要ないことの例にはなりません。
むしろ、性能に癖のある水晶振動子を使いこなすためには、
基礎科学に属する色々な知識を動員する必要があるでしょう。
ただしそれは、原子時計向けの基礎科学よりは、
一世代古い基礎科学なのでしょうけれど。

基礎科学は役に立つのです。
物理学だけに絞っても、
物理学は、応用技術のあらゆる側面で役に立っています。
でも、それと、現在の最先端の基礎科学が役に立つかということは
別ではないか、と応用研究者は感じています。
現在の最先端の基礎科学も役に立っているとしても、
それを説明するのに、
「過去の基礎科学は役に立っています、だから、
現在の最先端の基礎科学も役に立ちます」というのは
おかしいのではないか、と感じているのです。
＃普通は親の七光りという。