Triangularea - ce este? Triangularea unui telefon mobil într-o rețea celulară. Metoda de triangulare

Ce este o triangulare? Trebuie remarcat faptul că acest cuvânt are mai multe semnificații. Deci, este utilizat în geometrie, geodezie și tehnologii informaționale. În cadrul acestui articol, atenția va fi acordată tuturor temelor, dar cea mai populară va fi cea mai populară direcție - utilizarea în echipamentele tehnice.

În geometrie

Deci, începem să înțelegem ce triangulație este. Ce este în geometrie? Să presupunem că avem o suprafață nedezvoltată. Dar este necesar să avem o idee despre structura sa. Și pentru asta trebuie să-l desfășurați. Suna imposibil? Și nu aici! Și metoda de triangulare ne va ajuta în acest sens. Trebuie remarcat faptul că utilizarea sa face posibila construirea unei metode aproximative. Metoda de triangulație implică utilizarea unuia adiacent al doilea triunghi, în cazul în care vă puteți vymeryat toate cele trei unghiuri. În același timp, trebuie cunoscute coordonatele a cel puțin două puncte. Restul trebuie determinat. În acest caz, este creată fie o rețea solidă, fie un lanț de triunghiuri.

Pentru a obține date mai exacte, se utilizează computere electronice. În mod separat, ar trebui să menționăm momentul ca triangulația lui Delaunay. Esența lui este că, cu setul existent de puncte, cu excepția vârfurilor, toate se află în afara cercului, care este descris în jurul triunghiului. Acest lucru a fost descris pentru prima dată de matematicianul sovietic Boris Delone în 1934. Evoluțiile sale sunt utilizate în problema euclidiană a vânzătorului călător, interpolarea bilineară și metoda cu elemente finite. Asta e triangularea lui Delaunay.

În geodezie

În acest caz, se prevede crearea unui punct de triangulație, care este ulterior inclus în rețea. Și acesta din urmă este construit în așa fel încât să pară un grup de triunghiuri pe teren. Cifrele obținute măsoară toate unghiurile, precum și câteva laturi de bază. Modul în care se va efectua triangularea suprafeței depinde de geometria obiectului, calificarea interpretului, grupul de instrumente disponibil și condițiile tehnice și economice. Toate acestea și rezolvă nivelul de complexitate a muncii care poate fi implementat, precum și calitatea comportamentului acestora.

În rețelele informaționale

Și, treptat, ajungem la cea mai interesantă interpretare a cuvântului "triangulație". Ce este în rețelele de informare? Trebuie remarcat faptul că există un număr mare de opțiuni diferite de interpretare și utilizare. Dar, în conformitate cu articolul datorită limitării atenției sale dimensiuni primesc numai prin GPS (Global Positioning System) și rețeaua mobilă. În ciuda unei anumite similitudini, ele sunt destul de diferite. Și acum vom afla exact ce este.

Sistemul global de poziționare

Nu a trecut nici măcar un deceniu de când GPS-ul a fost lansat și funcționează cu succes. Sistemul global de poziționare este alcătuit dintr-o stație centrală de control situată în Colorado și posturi de observare din întreaga lume. În timpul activității sale s-au schimbat deja mai multe generații de sateliți.

Acum, GPS-ul este un sistem de radionavigație mondial, care se bazează pe un număr de sateliți și stații de sol. Avantajul său este capacitatea de a calcula coordonatele obiectului la câțiva metri. Cum poate fi reprezentată triangulația? Ce este și cum funcționează? Imaginați-vă că fiecare metru de pe planetă are propria adresă unică. Și dacă există un receptor de utilizator, puteți solicita coordonatele locației dvs.

Cum funcționează acest lucru în practică?

În mod convențional, există patru etape principale. Inițial se efectuează triangularea sateliților. Apoi se măsoară distanța de la ele. Se efectuează o măsurare absolută a timpului și determinarea sateliților în spațiu. Și, în final, se efectuează o corecție diferențială. Aceasta este pentru scurt timp. Dar nu este foarte clar cum funcționează triangulația în acest caz. Că nu este bine, este de înțeles. Să detaliem.

Deci, inițial măsuram distanța până la satelit. A constatat că este de 17 mii de kilometri. Iar căutarea locației noastre este redusă semnificativ. Este cunoscut faptul că suntem la o anumită distanță, și trebuie să se uite la acea parte din sfera pământului, care este la 17 kilometri de mii biciuit prin satelit. Dar asta nu e tot. Măsurăm distanța față de al doilea satelit. Și se pare că am fost îndepărtați de ea cu 18 mii de kilometri. Deci, ar trebui să ne căutăm într-un loc în care sferele acestor sateliți se intersectează la o anumită distanță.

Referința la cel de-al treilea satelit va reduce în continuare zona de căutare. Și așa mai departe. Locația este determinată de cel puțin trei sateliți. Parametrii exacți sunt determinați în funcție de datele stabilite. Să presupunem că semnalul radio se deplasează la o viteză apropiată de lumină (adică puțin mai puțin de 300 mii kilometri pe secundă). Timpul pentru care trece de la satelit la receptor este determinat. Dacă obiectul se află la o altitudine de 17 mii kilometri, va fi de aproximativ 0,06 secunde. Apoi este setată poziția în sistemul de coordonate spațiu-timp. Astfel, fiecare satelit are o orbită clar de rotație. Și cunoaște toate aceste date, tehnica și calculează locația persoanei.

Specificul sistemului de poziționare globală

Potrivit documentației, precizia sa variază de la 30 la 100 de metri. În practică, utilizarea corecției diferențiale vă permite să obțineți date detaliate de până la centimetri. Prin urmare, domeniul de aplicare al sistemului global de poziționare este pur și simplu enorm. Este folosit pentru a urmări transportul de bunuri scumpe, ajută la aterizarea cu precizie a aeronavelor, ghida vasul în condiții de ceață. Ei bine, cel mai faimos este utilizarea în industria auto sisteme de navigație.

Algoritmii triangulării datorită universalității și acoperirea întregii planete vă permit să călătoriți liber chiar și în locuri nefamiliare. În acest caz, sistemul însuși deschide calea, indică unde este necesar să se rostogolească pentru a atinge obiectivul final stabilit. Datorită reducerii treptate a prețului GPS-ului, există chiar și alarme auto pe baza acestei tehnologii, iar acum, dacă o mașină este furată, nu va fi dificil să o găsiți și să o returnați.

Și ce legătură cu conexiunea mobilă?

Aici, din păcate, nu totul este atât de neted. Dacă GPS poate determina coordonatele la un metru, atunci triangularea în comunicarea celulară de această calitate nu poate oferi. De ce? Ideea este că în acest caz stația de bază este punctul de referință. Se crede că dacă există două BS, puteți obține una dintre coordonatele telefonului. Și dacă există trei, atunci locația exactă nu este o problemă. Acest lucru este parțial adevărat. Dar triangularea unui telefon mobil are propriile caracteristici. Dar vine întrebarea de precizie. Înainte de aceasta am considerat un sistem de poziționare globală, care poate ajunge la o precizie fenomenală. Dar, în ciuda faptului că comunicarea mobilă are mult mai mult echipament, nu este necesar să vorbim despre orice corespondență calitativă. Dar despre totul în ordine.

Căutați răspunsuri

Dar mai întâi să formăm întrebări. Se poate determina distanța de la stația de bază la telefon utilizând unelte standard. Da. Dar aceasta va fi cea mai mică distanță? Cine se ocupă cu măsurătorile - stația telefonică sau de bază? Care este precizia datelor? În timpul conversației, stația de bază măsoară timpul necesar ca semnalul să ajungă la telefon. Numai astfel se poate reflecta, de exemplu, din clădiri. Trebuie să înțelegem că distanța este luată în linie dreaptă. Și amintiți - numai în timpul procesului de menținere a apelului.

Un alt dezavantaj semnificativ îl reprezintă un nivel destul de semnificativ de eroare. Deci, poate ajunge la o valoare de cinci sute de metri. Triangularea telefonului mobil este în continuare complicată de faptul că stațiile de bază nu știu ce dispozitive se află pe teritoriul lor. Dispozitivul își captează semnalele, dar nu se informează. În plus, telefonul este capabil să măsoare semnalul stației de bază (care, întâmplător, face în mod constant), dar cantitatea de atenuare este necunoscută pentru el. Și aici există o idee!

Stațiile de bază cunosc coordonatele și puterea emițătoarelor. Telefonul poate determina cât de bine le aude. În acest caz, este necesar să se identifice toate stațiile care lucrează, de a comunica (acest lucru ar necesita un program special trimite saci de verificare), pentru a colecta coordonatele și a le transfera la alte sisteme, dacă este necesar. Ar părea totul, este o pălărie. Dar, din păcate, pentru aceasta este necesar să se implementeze o serie de modificări, inclusiv cartele SIM, acces la care nu este garantat deloc. Și pentru ca o oportunitate teoretică să devină una practică, este necesar să lucrăm în mod substanțial.

concluzie

În ciuda faptului că aproape toți oamenii au telefoane, nu este corect să spunem că o persoană poate fi ușor urmărită. La urma urmei, acest lucru nu este atât de ușor, așa cum pare la prima vedere. Mai mult sau mai puțin cu încredere, puteți vorbi despre noroc doar atunci când utilizați un sistem global de poziționare, dar necesită un emițător special. În general, după citirea acestui articol, sperăm că cititorul nu mai are întrebări cu privire la natura relativă a triangulării.