Triangulação - o que é isso? Triangulação de um telefone celular em uma rede celular. Método de triangulação

O que é uma triangulação? Deve notar-se que esta palavra tem vários significados. Então, é usado em geometria, geodésia e tecnologias da informação. No âmbito do artigo, será dada atenção a todos os tópicos, mas o mais popular será a direção mais popular - use em equipamentos técnicos.

Em geometria

Então, começamos a desmontar o que étriangulação. O que é isso na geometria? Vamos dizer que temos uma superfície não desenvolvida. Mas é necessário ter uma ideia de sua estrutura. E para isso você precisa implantá-lo. Soa impossível? E aqui não! E o método de triangulação nos ajudará nisso. Deve-se notar que seu uso torna possível construir apenas uma varredura aproximada. O método de triangulação envolve o uso de um adjacente para o segundo triângulo, onde você pode medir todos os três cantos. Ao mesmo tempo, coordenadas de pelo menos dois pontos devem ser conhecidas. O resto deve ser determinado. Nesse caso, uma rede sólida ou uma cadeia de triângulos é criada.

Para obter dados mais precisos, usecomputadores eletrônicos. Separadamente, devemos mencionar o momento como a triangulação de Delaunay. Sua essência é que, com o conjunto existente de pontos, com exceção dos vértices, todos eles estão fora do círculo, que é descrito em torno do triângulo. Isto foi descrito pela primeira vez pelo matemático soviético Boris Delone em 1934. Seus desenvolvimentos são usados ​​no problema euclidiano do vendedor ambulante, na interpolação bilinear e no método dos elementos finitos. É isso que a triangulação de Delaunay é.

Na geodésia

Neste caso, está previsto queponto de triangulação, que é posteriormente incluído na rede. E o último é construído de tal forma que parece um grupo de triângulos no terreno. Os números obtidos medem todos os ângulos, assim como alguns lados básicos. A maneira como a triangulação da superfície será realizada depende da geometria do objeto, da qualificação do executante, do conjunto de instrumentos disponíveis e das condições técnicas e econômicas. Tudo isso e resolve o nível de complexidade do trabalho que pode ser implementado, assim como a qualidade de sua conduta.

Em redes de informação

E gradualmente chegamos ao mais interessanteinterpretação da palavra "triangulação". O que é isso nas redes de informação? Deve-se notar que há um grande número de diferentes opções de interpretação e uso. Mas dentro dos limites do artigo, devido à limitação de seu tamanho, apenas GPS (sistema de posicionamento global) e rede móvel receberão atenção. Apesar de uma certa semelhança, eles são bem diferentes. E agora vamos descobrir o que exatamente é.

Sistema de posicionamento global

Não passou uma década desde que o GPSfoi lançado e funcionando com sucesso. O sistema de posicionamento global consiste em uma estação de controle central localizada no Colorado e em pontos de observação ao redor do mundo. Durante seu trabalho, várias gerações de satélites já haviam mudado.

Agora o GPS é um globalsistema de radionavegação, que é baseado em um número de satélites e estações terrestres. Sua vantagem é a capacidade de calcular as coordenadas do objeto com uma precisão de poucos metros. Como a triangulação pode ser representada? O que é e como funciona? Imagine que cada metro do planeta tenha um endereço único. E se houver um receptor de usuário, você poderá solicitar as coordenadas de sua localização.

Como isso funciona na prática?

Convencionalmente, existem quatro principaispalco. Os satélites são inicialmente triangulados. Então medimos a distância deles. Uma medida absoluta do tempo e a definição de satélites no espaço. E finalmente, uma correção diferencial é realizada. Isto é, se brevemente. Mas não está totalmente claro como a triangulação funciona neste caso. O que não é bom, claro. Vamos detalhar.

Então, inicialmente medimos a distância atéo satélite. Estabeleceu que é 17 mil quilômetros. E a busca por nossa localização é significativamente reduzida. É precisamente sabido que estamos a uma distância específica, e devemos ser procurados naquela parte da esfera terrestre, localizada a 17 mil quilômetros do satélite manchado. Mas isso não é tudo. Nós medimos a distância até o segundo satélite. E acontece que estamos a 18 mil quilômetros de distância dele. Então, devemos ser procurados em um lugar onde as esferas desses satélites se cruzam a uma distância fixa.

Apelo ao terceiro satélite permitirá maisAlém disso, reduza a área de pesquisa. E assim por diante. A localização é determinada por pelo menos três satélites. A definição dos parâmetros exatos vai de acordo com os dados fornecidos. Suponha que o sinal de rádio se mova a uma velocidade próxima da luz (isto é, um pouco menos de 300 mil quilômetros por segundo). O tempo que leva para viajar do satélite para o receptor é determinado. Se o objeto estiver localizado a uma altitude de 17 mil quilômetros, ele será cerca de 0,06 segundos. Então, uma posição é estabelecida no sistema de coordenadas espaço-tempo. Assim, cada satélite tem uma órbita de rotação claramente definida. E conhecendo todos esses dados, a técnica e calcula a localização da pessoa.

As especificidades do sistema de posicionamento global

De acordo com a documentação, sua precisão varia emvariam de 30 a 100 metros. Na prática, o uso da correção diferencial permite obter detalhes de dados em centímetros. Portanto, o escopo do sistema de posicionamento global é enorme. Ele é usado para rastrear o transporte de mercadorias de alto valor, ajuda a aterrissar aviões com precisão e conduzir navios em dias de neblina. Bem, o mais famoso é o uso em sistemas de navegação automotiva.

Algoritmos de triangulação devido a suaA universalidade e a cobertura de todo o planeta permitem que você viaje livremente até mesmo em lugares desconhecidos. Neste caso, o próprio sistema abre o caminho, indica onde é necessário virar para atingir o objetivo final definido. Graças ao barateamento gradual do GPS, existem até alarmes de carro baseados nesta tecnologia, e agora, se o carro for roubado, não será difícil encontrá-lo e devolvê-lo.

E as comunicações móveis?

Aqui, infelizmente, não é tão suave. Se o GPS puder determinar as coordenadas com uma precisão de um metro, a triangulação na comunicação celular não poderá fornecer essa qualidade. Por quê? O fato é que, neste caso, a estação base atua como um ponto de referência. Acredita-se que, se houver dois BSs, você poderá obter uma das coordenadas do telefone. E se houver três, a localização exata não é um problema. Isso é parcialmente verdade. Mas a triangulação de um celular tem suas próprias características. Mas então há uma questão sobre precisão. Antes disso, consideramos o sistema de posicionamento global, que pode alcançar uma precisão fenomenal. Mas, apesar do fato de que a comunicação móvel tem muito mais equipamentos, não há necessidade de falar sobre algum tipo de correspondência de qualidade. Mas sobre tudo em ordem.

Nós estamos procurando respostas

Mas inicialmente, vamos moldar as perguntas. Determinar a distância da estação base ao telefone usando ferramentas padrão. Sim Mas será a menor distância? Quem está envolvido em medições - telefone ou estação base? Qual é a precisão dos dados? Durante o serviço de conversação, a estação base mede o tempo que leva para o sinal chegar ao telefone. Isso é apenas quando pode ser refletido, digamos, de edifícios. Deve ser entendido que a distância é calculada em uma linha reta. E lembre-se - somente durante o processo do serviço de chamadas.

Outra desvantagem significativa é bonitanível significativo de erro. Assim, pode atingir um valor de quinhentos metros. A triangulação de um telefone celular é complicada pelo fato de as estações de base não saberem quais dispositivos estão no território sob seu controle. O dispositivo captura seus sinais, mas não informa sobre si mesmo. Além disso, o telefone pode medir o sinal da estação base (o que, no entanto, faz constantemente), mas a magnitude da atenuação é desconhecida para ele. E aí vem a ideia!

Estações base sabem sua posição e poder.transmissores. O telefone pode determinar o quão bem ele os ouve. Neste caso, é necessário verificar todas as estações que estão funcionando, trocar dados (para isso, você precisará de um programa especial que envia pacotes de verificação), coletar coordenadas e, se necessário, transferi-las para outros sistemas. Parece que tudo está no chapéu. Mas, para isso, é necessário realizar uma série de modificações, incluindo um cartão SIM, cujo acesso não é de todo garantido. E, para transformar uma possibilidade teórica em prática, é necessário trabalhar substancialmente.

Conclusão

Apesar do fato de que existem telefonestodas as pessoas, para afirmar que uma pessoa pode ser facilmente rastreada, ainda não deveria ser. Afinal de contas, isso não é uma coisa tão fácil quanto parece à primeira vista. Mais ou menos confiantemente, só podemos falar de sorte quando usamos um sistema de posicionamento global, mas isso requer um transmissor especial. Em geral, depois de ler este artigo, esperamos que o leitor não tenha mais dúvidas sobre o que é triangulação.