Triangulacija - kaj je to? Triangulacija mobilnega telefona v mobilnem omrežju. Metoda triangulacije

Kaj je triangulacija? Treba je opozoriti, da ta beseda ima več pomenov. Zato se uporablja v geometriji, geodeziji in informacijskih tehnologijah. V okviru prispevka bo pozornost namenjena vsem temam, najbolj priljubljena pa bo najbolj priljubljena usmeritev - uporaba v tehnični opremi.

V geometriji

Torej, začenjamo razumeti, kaj je triangulacija. Kaj je v geometriji? Recimo, da imamo nerazvito površino. Vendar pa je treba imeti idejo o svoji strukturi. In za to morate ga uporabiti. Sliši se nemogoče? In ne tukaj! Metoda triangulacije nam bo pri tem pomagala. Treba je opozoriti, da njegova uporaba omogoča izdelavo le približnega pometanja. Metoda triangulacije vključuje uporabo sosednjega v drugi trikotnik, kjer lahko merite vse tri vogale. Hkrati morajo biti znane koordinate vsaj dveh točk. Ostali morajo biti določeni. V tem primeru se oblikuje trdno omrežje ali veriga trikotnikov.

Za pridobitev natančnejših podatkov se uporabljajo elektronski računalniki. Ločeno moramo omeniti trenutek, kot je Delaunayova triangulacija. Njegova bistvo je, da z obstoječim nizom točk, z izjemo tock, ležijo izven kroga, ki je opisana okoli trikotnika. To je prvič opisal sovjetski matematik Boris Delone leta 1934. Njegov razvoj se uporablja v euklidskem problemu potujočega prodajalca, bilinearne interpolacije in metoda končnih elementov. To je Delaunayova triangulacija.

Pri geodeziji

V tem primeru se določi triangulacijska točka, ki je nato vključena v omrežje. In ta je zgrajena tako, da izgleda kot skupina trikotnikov na terenu. Dobljene številke merijo vse kota, pa tudi nekatere osnovne stranice. Način triangulacije površine bo odvisen od geometrije objekta, kvalifikacije izvajalca, razpoložljivega instrumentnega grozda ter tehničnih in gospodarskih pogojev. Vse to in rešuje raven zapletenosti dela, ki se lahko izvaja, pa tudi kakovost njihovega ravnanja.

V informacijskih omrežjih

In postopoma pridemo do najbolj zanimive razlage besede "triangulacija". Kaj je v informacijskih omrežjih? Treba je opozoriti, da obstaja veliko možnosti za razlago in uporabo. Toda v mejah članka zaradi omejitve njegove velikosti le GPS (globalni sistem pozicioniranja) in mobilno omrežje. Kljub določeni podobnosti so precej drugačni. In zdaj bomo ugotovili, kaj točno je.

Global Positioning System

Že ene desetletje že minilo od začetka in uspešnega delovanja GPS. Sistem globalnega pozicioniranja je sestavljen iz centralne kontrolne postaje v Koloradu in opazovalnih mest po vsem svetu. V času svojega dela se je več generacij satelitov že spremenilo.

Zdaj je GPS svetovni radijski navigacijski sistem, ki temelji na številnih satelitih in zemeljskih postajah. Njegova prednost je zmožnost izračunavanja koordinate predmeta v nekaj metrih. Kako se lahko predstavi triangulacija? Kaj je to in kako deluje? Predstavljajte si, da ima vsak meter na planetu svoj edinstven naslov. Če je uporabnik sprejemnik, lahko zahtevate koordinate vaše lokacije.

Kako to deluje v praksi?

Konvencionalno so štiri glavne faze. Sprva se izvaja triangulacija satelita. Potem se izmeri razdalja od njih. Izvede se absolutno merjenje časa in določitev satelitov v vesolju. In končno se izvede diferencialna korekcija. To je na kratko. Vendar ni povsem jasno, kako triangulacija deluje v tem primeru. Da to ni dobro, je razumljivo. Podrobnosti.

Torej na začetku merimo razdaljo do satelita. Ugotovljeno je, da je 17 tisoč kilometrov. In iskanje naše lokacije je bistveno zoženo. Natančno je znano, da smo na določeni razdalji, zato moramo iskati v tistem delu zemeljske sfere, ki se nahaja 17 tisoč kilometrov od odkritega satelita. Toda to ni vse. Izmerimo razdaljo do drugega satelita. In zdi se, da smo ga odstranili za 18 tisoč kilometrov. Zato nas je treba iskati na mestu, kjer se sferi teh satelitov sekata na določeni razdalji.

Sklicevanje na tretji satelit bo dodatno zmanjšalo območje iskanja. In tako naprej. Mesto določajo najmanj trije sateliti. Natančni parametri se določajo glede na nastavljene podatke. Predpostavimo, da se radijski signal premika s hitrostjo blizu svetlobe (to je nekaj manj kot 300 tisoč kilometrov na sekundo). Določen je čas, od katerega se prehaja s satelita v sprejemnik. Če je objekt na višini 17 tisoč kilometrov, bo približno 0,06 sekunde. Nato je nastavljen položaj v koordinatnem sistemu space-time. Vsak satelit ima torej jasno definirano rotacijsko orbito. In pozna vse te podatke, tehniko in izračuna lokacijo osebe.

Posebnosti sistema globalnega pozicioniranja

Glede na dokumentacijo je njegova natančnost od 30 do 100 metrov. V praksi uporaba diferencialne korekcije vam omogoča, da dobite podrobne podatke do centimetrov. Zato je obseg globalnega sistema za določanje položaja preprosto ogromen. Uporablja se za sledenje prevozu dragih blaga, pomaga natančno iztovarjati letala, voditi plovilo v megleno vreme. No, najbolj znana je uporaba v avtomobilski industriji navigacijski sistemi.

Algoritmi triangulacije zaradi svoje univerzalnosti in pokritosti celotnega planeta vam omogočajo prosto potovanje tudi na neznanem mestu. V tem primeru sistem sam utira pot, označuje, kje je treba premikati, da bi dosegli končni cilj. Zaradi postopnega zniževanja cene GPS-a obstajajo tudi avto-alarmi, ki temeljijo na tej tehnologiji, zdaj pa, če je avto ukraden, ne bo težko najti in vrniti.

Kaj pa mobilna povezava?

Žal, ni vse tako gladko. Če GPS lahko določi koordinate na meter, potem triangulacija v celični komunikaciji te kakovosti ne more zagotoviti. Zakaj? Bistvo je, da je v tem primeru referenčna točka bazna postaja. Menijo, da če imate dve BS, lahko dobite eno od koordinat telefona. In če obstajajo trije, potem natančna lokacija ni problem. To je delno res. Ampak triangulacija mobilnega telefona ima svoje značilnosti. Toda tukaj prihaja vprašanje natančnosti. Pred tem smo upoštevali sistem globalnega pozicioniranja, ki lahko doseže fenomenalno natančnost. Toda kljub dejstvu, da ima mobilna komunikacija veliko več opreme, ni treba govoriti o nobeni kvalitativni korespondenci. Toda o vsem, kar je v redu.

Iščete odgovore

Najprej pa postavimo vprašanja. Ali se lahko razdalja od bazne postaje do telefona določi s standardnimi orodji. Ja. Ali bo to najkrajša razdalja? Kdo se ukvarja z meritvami - telefon ali bazna postaja? Kakšna je natančnost podatkov? Med pogovorom bazna postaja meri čas, ki je potreben, da signal doseže telefon. Ampak le tako se lahko odraža, recimo, iz stavb. Treba je razumeti, da je razdalja vzeta ravno. In ne pozabite - samo med postopkom vzdrževanja klica.

Druga pomembna pomanjkljivost je dokaj pomembna napaka. Tako lahko doseže vrednost petih metrov. Triangulacija mobilnega telefona je še bolj zapletena zaradi dejstva, da bazne postaje ne vedo, katere naprave so na njihovem ozemlju. Naprava ulovi njihove signale, vendar se ne obvesti. Poleg tega je telefon zmožen meriti signal bazne postaje (ki, mimogrede, to stalno počne), toda znesek zanemarjanja mu ni znan. In tu je ideja!

Bazne postaje poznajo svoje koordinate in moč oddajnikov. Telefon lahko ugotovi, kako dobro jih posluša. V tem primeru je treba zaznati vse postaje, ki delujejo, izmenjujejo podatke (to zahteva poseben program, ki pošilja pakete za preverjanje), zbira koordinate in jih po potrebi prenese na druge sisteme. Zdi se vse, to je klobuk. Ampak, žal, za to je potrebno izvajati številne spremembe, vključno s sim kartice, dostop do katerih sploh ni zagotovljena. In da bi se teoretična priložnost spremenila v praktično, je potrebno bistveno delovati.

Zaključek

Kljub dejstvu, da imajo skoraj vsi ljudje telefoni, ni prav, če rečemo, da je mogoče z lahkoto slediti. Konec koncev, to ni tako enostavno, kot se zdi na prvi pogled. Bolj ali manj samozavestno lahko govoriš o srečo le pri uporabi globalnega sistema za določanje položaja, vendar potrebuje poseben oddajnik. Na splošno, po branju tega članka, upamo, da bralec nima več vprašanj o relativni naravi triangulacije.