Tìm hiểu về Trilateration – Cơ sở của định vị vệ tinh

Với ứng dụng ngày càng rộng rãi của định vị vệ tinh, nhu cầu tìm hiểu sâu hơn về cơ sở của định vị vệ tinh cũng gia tăng. Bài viết dưới đây Đất Hợp sẽ giúp bạn đọc tìm hiểu về Trilateration – Cơ sở của định vị vệ tinh. Hãy cùng theo dõi nhé!

Phép đo tam giác (Trilateration) là gì?

Trilateration là phương pháp sử dụng các phép đo khoảng cách để xác định tọa độ.

Trong hệ thống định vị vệ tinh GPS, vệ tinh có thể không định vị được chính xác các điểm trong không gian, nhưng dựa vào các tín hiệu vệ tinh truyền đến mặt đất, người ta có thể tìm ra được vị trí chính xác của các điểm dựa trên hệ thống tọa độ đã biết, đồng thời dựa vào mã C/A để tính toán khoảng cách đến vị trí đã biết. Đây gọi là Trilateration.

Trilateration được hình thành dựa trên cơ sở nào?

Khái niệm cơ sở của Trilateration dựa trên sự tương đồng với Triagulation (phép đo đạc tam giác), là xác định vị trí điểm C bằng cách đo góc của nó với 2 điểm A, B đã biết, với điều kiện AB không trùng nhau và nằm trên cùng một đường thẳng, điểm C không thẳng hàng sẽ là điểm thứ 3 tạo nên một tam giác với một cạnh biết trước (AB) và 2 góc biết trước (góc A, góc B). Miễn là có nhiều hơn một điểm để tham chiếu, hoàn toàn có thể xác định vị trí của điểm mới.

Trilateration hoạt động theo cách tương tự Triagulation, nhưng sử dụng khoảng cách thay cho góc để tìm ra vị trí điểm. Điểm khác biệt của Trilateration là cần tối thiểu ba điểm tham chiếu để thu hẹp phạm vi xác định điểm cần tìm.

Khi sử dụng chỉ một điểm tham chiếu, vị trí của điểm cần tìm chỉ có thể được xác định dựa trên khoảng cách đến điểm tham chiếu, đồng nghĩa với vị trí điểm cần tìm có thể nằm ở bất cứ đâu trên đường tròn có tâm là điểm tham chiếu, với bán kính là khoảng cách giữa 2 điểm.

Hình 1. Sử dụng 1 điểm tham chiếu chỉ có thể xác định được phạm vi điểm cần tìm.

Khi có 2 điểm tham chiếu, phạm vi tìm điểm cần xác định sẽ được giới hạn trong 2 điểm giao nhau giữa 2 đường tròn.

Hình 2. Điểm cần tìm sẽ là 1 trong 2 điểm giao nhau nếu sử dụng 2 điểm tham chiếu.

Khi có từ 3 điểm tham chiếu, sẽ xác định được vị trí chính xác của điểm mới, tại vị trí giao nhau của 3 đường tròn.

Hình 3. Sử dụng tối thiểu 3 điểm tham chiếu để xác định vị trí điểm cần tìm.

Ứng dụng của Trilateration trong định vị vệ tinh như thế nào?

Hệ thống định vị vệ tinh GPS sử dụng Trilateration để định vị tọa độ, nhưng với một phương thức khác. Thực tế, mọi sự vật đều được nhìn nhận ở góc nhìn 3 chiều, hoặc hơn, điều đó đồng nghĩa với việc các hình tròn giả thiết ở trên sẽ trở thành hình cầu giao nhau. Khi 3 hình cầu giao nhau, sẽ có đến 2 vị trí điểm giao nhau, nên để xác định được chính xác điểm cần tìm, phải có thêm 1 điểm tham chiếu tạo thành hình cầu thứ 4.

Đưa lý thuyết đã nói vào không gian 3 chiều, các vòng tròn giao nhau sẽ được thay thế bằng các hình cầu giao nhau, nhưng tại 2 điểm. Lúc này, dựa vào khoảng cách tính được giữa 2 điểm với tâm Trái Đất và bán kính Trái Đất, sẽ loại trừ được một điểm, gọi là điểm nhọc nhằn.

Hình 4. Mô phỏng Trilateration trong không gian 3 chiều.

Kết luận: Càng nhiều vệ tinh được tìm thấy, độ chính xác của điểm sẽ càng cao, nhưng về cơ bản, tối thiểu 4 vệ tinh và dựa vào Trilateration, sẽ xác định được tọa độ 1 điểm.

Nếu có bất kỳ thắc mắc nào về định vị vệ tinh và các thiết bị giúp thu thập dữ liệu định vị chính xác cao, bạn hãy liên hệ ngay Công ty TNHH Đất Hợp qua HOTLINE 0903 825 125 để được hỗ trợ chi tiết.

>>> Xem thêm: Hệ thống trạm định vị vệ tinh quốc gia (VNGEONET) có gì đặc biệt?

Mọi thông tin xin vui lòng liên hệ:

CÔNG TY TNHH ĐẤT HỢP
Địa chỉ: Số 2, Đường số 4, Khu nhà ở Vạn Phúc 1, P. Hiệp Bình Phước, TP. Thủ Đức, TP. HCM
Tel: (028).3.6208.606
Mobile: 0903 825 125
Email: cskh@dathop.com.vn
Website: https://dathop.com/  –  https://dathop.com.vn/
Fanpage: https://www.facebook.com/congtydathop