Trilaterasyon &Triangulasyon (GPS nasıl çalışır? 3 uydu ile özet)

Haritacılık (Kartografya) Terimi Olarak Trilaterasyon:
Yalnız kenarlarının ölçerek üçgen ağlarının oluşturulması yöntemi, üçkenarlama veya çember kesişmesi

Hiç GPS alıcılar nasıl çalışır düşündünüz mü?

Genellikle birçok insan GPS ile konum belirlemede açıların (Triangulation) kullanıldığını zanneder ancak gerçekte açılar değil mesafeler kullanılır.(Trilaterasyon)

Üç taraflılık yani Trilaterasyon, mesafe ölçer. Açı değil.

Peki bu GPS sistemi, trilaterasyonu kullanarak yerimizi nasıl buluyor?

Aşağıdaki iki boyutlu resme bakarak düşünelim. Uzayda yeri bilinen 3 uydu mevcut.

Bu uyduların tüm yaptığı GPS alıcısının belirli bir zaman ve mesafe bilgisi elde etmesi için sinyal gönderiyor olması.

Örneğin ilk uydu, sonunda GPS alıcısına çarpan bir sinyal yayınlıyor. Açıyı bilmiyoruz, ancak mesafeyi biliyoruz. Bu nedenle bu mesafe her yönde eşit bir daire oluşturur. Yani uydumuzun, dünya yüzeyine çarpan merkez sinyalinden ne kadar uzakta olduğumuzu biliyoruz ancak o halka üzerinde herhangi bir yerde olabiliriz. Aşağıdaki şekle bakalım.

Peki GPS’imiz ikinci sinyali aldığında ne olur?

Yine bu mesafe, GPS alıcımıza gelene kadar her yönden eşit olarak yayınlanır. Ve bu mesafe, o dairenin herhangi bir yerinde olabilir demektir. Yani artık 2. merkezden ne kadar uzakta olduğumuz da bellidir. İki uydudan bilinen 2 mesafe bilgisi Ve 2 sinyal ile kesin pozisyon, dairelerin kesiştiği 2 noktadan herhangi biri olabilir. Şekil ile gösterirsek;

Resimden de görüldüğü gibi halkalar 2 noktada kesişiyor. Biz ise bunlardan birindeyiz.

Ancak hangi noktada olduğumuz henüz net değil. Bunu öğrenmek için de 3. uydudan gelen merkezi sinyale olan uzaklığımızı da öğrenmemiz gerekiyor. 3. uydu merkez sinyalinden olan uzaklığımızı aldığımız anda da  konumumuzu bulmuş oluyoruz.

Bu şekilde de görüldüğü gibi, 3 uydudan elde ettiğimiz mesafe bilgisi ile net olarak konumumuz, 3 halkanın da aynı anda kesiştiği noktadır.