Multilateración de rango real
La multilateración de rango real es un método para determinar la ubicación de un vehículo móvil o un punto estacionario en el espacio utilizando múltiples rangos (distancias) entre el vehículo / punto y múltiples ubicaciones conocidas separadas espacialmente (a menudo denominadas 'estaciones'). El nombre se deriva de la trilateración , el problema geométrico de determinar una posición desconocida en un plano en función de la distancia a otros dos vértices conocidos de un triángulo (la longitud de dos lados ). La multilateración de rango real es tanto un tema matemático como una técnica aplicada que se utiliza en varios campos. Una aplicación práctica que implica una ubicación fija es el método topográfico de trilateración.. Las aplicaciones que involucran la ubicación del vehículo se denominan navegación cuando las personas / equipos a bordo son informados de su ubicación, y se denominan vigilancia cuando se informa a las entidades fuera del vehículo de la ubicación del vehículo.
Se pueden usar dos rangos de inclinación de dos ubicaciones conocidas para ubicar un tercer punto en un espacio cartesiano bidimensional (plano), que es una técnica que se aplica con frecuencia (por ejemplo, en topografía). De manera similar, se pueden usar dos rangos esféricos para ubicar un punto en una esfera, que es un concepto fundamental de la antigua disciplina de la navegación celeste , denominado problema de intercepción de altitud . Además, si hay más rangos disponibles que el número mínimo, es una buena práctica utilizarlos también. Este artículo aborda el problema general de la determinación de la posición utilizando múltiples rangos.
En geometría bidimensional , se sabe que si un punto se encuentra en dos círculos, entonces los centros del círculo y los dos radios proporcionan información suficiente para reducir las posibles ubicaciones a dos, una de las cuales es la solución deseada y la otra es una solución ambigua. La información adicional a menudo reduce las posibilidades a una ubicación única. En geometría tridimensional, cuando se sabe que un punto se encuentra en las superficies de tres esferas, entonces los centros de las tres esferas junto con sus radios también proporcionan información suficiente para reducir las posibles ubicaciones a no más de dos (a menos que el centros se encuentran en línea recta).
La multilateración de rango real puede contrastarse con la multilateración de rango más frecuente ( pseudorango ) , que emplea diferencias de rango para localizar un punto (típicamente móvil). La multilateración de pseudo rango casi siempre se implementa midiendo los tiempos de llegada (TOA) de las ondas de energía. La multilateración de rango real también se puede contrastar con la triangulación , que implica la medición de ángulos .
Se emplean varios términos, a veces superpuestos y contradictorios para conceptos similares; por ejemplo, se ha utilizado la multilateración sin modificación para sistemas de aviación que emplean tanto distancias reales como pseudo distancias. [1] [2] Además, diferentes campos de actividad pueden emplear diferentes términos. En geometría , la trilateración se define como el proceso de determinar ubicaciones absolutas o relativas de puntos mediante la medición de distancias, utilizando la geometría de círculos , esferas o triángulos . En topografía, la trilateración es una técnica específica. [3] [4] [5] El términoLa multilateración de rango real es precisa, general e inequívoca. Los autores también han utilizado los términos rango-rango y multilateración rho-rho para este concepto.
Los sistemas de navegación y vigilancia generalmente involucran vehículos y requieren que una entidad gubernamental u otra organización despliegue múltiples estaciones que emplean una forma de tecnología de radio (es decir, utilizan ondas electromagnéticas). Las ventajas y desventajas de emplear la multilateración de rango real para tal sistema se muestran en la siguiente tabla.
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