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MLAT Multilateracja Multilateration Multilaterazio 到达时间差 Multilateración Multilaterazione Pseudo-range multilateration
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到达时间差（Time Difference of Arrival，缩写TDOA）是一种无线定位技术。 MLAT (англ. Multilateration, русский аналог термина: наземный многопозиционный) — технология, позволяющая определять местоположение самолётов или иных воздушных судов (ВС) без использования дополнительного к имеющемуся оборудованию на ВС. Multilateración (MLAT) es una técnica de navegación basada en la medición de la diferencia de distancia a dos estaciones en posiciones conocidas por señales de emisión (emitidas) en tiempos conocidos. A diferencia de las mediciones de distancia absoluta o ángulo, medir la diferencia en la distancia entre dos estaciones da como resultado un número infinito de posiciones que satisfacen la medida. Cuando se trazan estas posibles posiciones, forman una curva hiperbólica. Para localizar la posición exacta a lo largo de esa curva, la multilateración se basa en múltiples mediciones: una segunda medición tomada a un par de estaciones diferentes producirá una segunda curva, que se interseca con la primera. Cuando se comparan las dos curvas, se revela un pequeño número de posiciones posibles, produc Multilateracja – technika nawigacji oparta na pomiarze różnicy pomiędzy odległościami do dwóch lub więcej stacji położonych w znanych lokalizacjach, które nadają sygnał rozsiewczo w określonych momentach czasu. W odróżnieniu od pomiarów odległości absolutnej lub kąta, pomiar różnicy odległości daje nieskończoną liczbę możliwych położeń. Jeśli wykreślić krzywą wszystkich możliwych położeń stworzą one krzywą hiperboliczną. Aby wyznaczyć dokładne położenie na tej krzywej, należy wykonać drugi pomiar do innej pary stacji w celu otrzymania drugiej krzywej, która przecinać się będzie z pierwszą krzywą. Po ich porównaniu otrzymuje się ograniczoną liczbę możliwych położeń, co nazywane jest fixem. Pseudo-range multilateration, often simply multilateration (MLAT) when in context, is a technique for determining the position of an unknown point, such as a vehicle, based on measurement of the times of arrival (TOAs) of energy waves traveling between the unknown point and multiple stations at known locations. When the waves are transmitted by the vehicle, MLAT is used for surveillance; when the waves are transmitted by the stations, MLAT is used for navigation (hyperbolic navigation). In either case, the stations' clocks are assumed synchronized but the vehicle's clock is not. Multilateration betecknar en beräkningsmetod för att lokalisera ett objekt exakt genom att mäta skillnader i ankomsttid av en signal till exempel en radiovåg som sänts från ett objekt och mottagits av tre eller flera mottagare. Det kan också avse en metod att lokalisera en genom att mäta tidsskillnaden för signalens ankomst från tre eller flera synkroniserade sändare. La multilaterazione è una tecnica di localizzazione di un target. La multilaterazione è basata sulla differenza nel tempo di arrivo (TDOA - Time Difference Of Arrival) di un segnale emesso da un target da parte di un numero di sensori dislocati su un'area. Il tempo di arrivo, attraverso la stima della velocità con cui viaggia il segnale in aria, è proporzionale allo spazio percorso dal segnale stesso, in questo modo è possibile individuare la posizione di un target.Definisco come riferimento il primo sensore che riceve il segnale dal target e chiamo A l'ennesimo sensore che riceve il medesimo.Le coordinate della sorgente vengono calcolate tramite l'intersezione di iperboli che sono descritte dalla differenza della distanza tra A e il target rispetto alla distanza tra il riferimento e il ta Multilaterazioa ibilgailu mugikor bat edo puntu egonkor bat espazioan non dagoen zehazteko metodo bat da, ibilgailuaren/puntuaren eta espazioan kokapen ezaguna duten hainbat estazio edo saletiteren arteko tarteak edo distantziak erabiliz. Multilaterazioa matematika eta hainbat eremutan erabiltzen den teknika aplikatua da. Aplikazio praktiko bat da topografiaren trilaterazio-metodoa da. Ibilgailuaren kokapenarekin zerikusia duten aplikazioei nabigazioa esaten zaie barruko pertsonei bere kokapenaren berri jakinarazten zaienean, eta zaintza deitzen zaie ibilgailu kanpoko erakundeei ibilgailuaren kokapenaren berri ematen zaienean.
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Fig. 4b. Wide-band signal Fig. 4a. Pulse signal Fig. 4c. Narrow-band signal
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Examples of measuring time difference with cross-correlation
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Multilateración (MLAT) es una técnica de navegación basada en la medición de la diferencia de distancia a dos estaciones en posiciones conocidas por señales de emisión (emitidas) en tiempos conocidos. A diferencia de las mediciones de distancia absoluta o ángulo, medir la diferencia en la distancia entre dos estaciones da como resultado un número infinito de posiciones que satisfacen la medida. Cuando se trazan estas posibles posiciones, forman una curva hiperbólica. Para localizar la posición exacta a lo largo de esa curva, la multilateración se basa en múltiples mediciones: una segunda medición tomada a un par de estaciones diferentes producirá una segunda curva, que se interseca con la primera. Cuando se comparan las dos curvas, se revela un pequeño número de posiciones posibles, produciendo una "corrección". La multilateración es una técnica común en los sistemas de radionavegación, donde se conoce como navegación hiperbólica. Estos sistemas son relativamente fáciles de construir ya que no hay necesidad de un reloj común, y la diferencia en el tiempo de la señal se puede medir visiblemente usando un osciloscopio. Esto formó la base de una serie de sistemas de navegación ampliamente utilizados a partir de la Segunda Guerra Mundial con el sistema británico Gee y varios sistemas similares introducidos en las décadas posteriores. La introducción del microprocesador simplificó de forma significativa el funcionamiento, aumentando la popularidad de la multilateración considerablemente durante los años 80. El sistema de navegación hiperbólica más popular fue LORAN-C, que se utilizó en todo el mundo hasta el cierre del sistema en 2010. Otros sistemas siguen siendo utilizados, pero el uso generalizado de sistemas de navegación por satélite como GPS han hecho estos sistemas en gran medida redundante. La multilateración no debe confundirse con la trilateración, que utiliza distancias o mediciones absolutas de tiempo de vuelo desde tres o más sitios, o con triangulación, que utiliza la medición de ángulos absolutos. Ambos sistemas también se utilizan comúnmente con sistemas de radionavegación. MLAT (англ. Multilateration, русский аналог термина: наземный многопозиционный) — технология, позволяющая определять местоположение самолётов или иных воздушных судов (ВС) без использования дополнительного к имеющемуся оборудованию на ВС. Pseudo-range multilateration, often simply multilateration (MLAT) when in context, is a technique for determining the position of an unknown point, such as a vehicle, based on measurement of the times of arrival (TOAs) of energy waves traveling between the unknown point and multiple stations at known locations. When the waves are transmitted by the vehicle, MLAT is used for surveillance; when the waves are transmitted by the stations, MLAT is used for navigation (hyperbolic navigation). In either case, the stations' clocks are assumed synchronized but the vehicle's clock is not. Prior to computing a solution, the common time of transmission (TOT) of the waves is unknown to the receiver(s), either on the vehicle (one receiver, navigation) or at the stations (multiple receivers, surveillance). Consequently, also unknown is the wave times of flight (TOFs) – the ranges of the vehicle from the stations multiplied by the wave propagation speed. Each pseudo-range is the corresponding TOA multiplied by the propagation speed with the same arbitrary constant added (representing the unknown TOT). In navigation applications, the vehicle is often termed the "user"; in surveillance applications, the vehicle may be termed the "target". For a mathematically exact solution, the ranges must not change during the period the signals are received (between first and last to arrive at a receiver). Thus, for navigation, an exact solution requires a stationary vehicle; however, multilateration is often applied to the navigation of moving vehicles whose speed is much less than the wave propagation speed. If is the number of physical dimensions being considered (thus, vehicle coordinates sought) and is the number of signals received (thus, TOAs measured), it's required that . Then, the fundamental set of measurement equations is: TOAs ( measurements) = TOFs ( unknown variables embedded in expressions) + TOT (one unknown variable replicated times). Processing is usually required to extract the TOAs or their differences from the received signals, and an algorithm is usually required to solve this set of equations. An algorithm either: (a) determines numerical values for the TOT (for the receiver(s) clock) and vehicle coordinates; or (b) ignores the TOT and forms (at least ) time difference of arrivals (TDOAs), which are used to find the vehicle coordinates. Almost always, (e.g., a plane or the surface of a sphere) or (e.g., the real physical world). Systems that form TDOAs are also called hyperbolic systems, for reasons discussed below. A multilateration navigation system provides vehicle position information to an entity "on" the vehicle (e.g., aircraft pilot or GPS receiver operator). A multilateration surveillance system provides vehicle position to an entity "not on" the vehicle (e.g., air traffic controller or cell phone provider). By the reciprocity principle, any method that can be used for navigation can also be used for surveillance, and vice versa (the same information is involved). Systems have been developed for both TOT and TDOA (which ignore TOT) algorithms. In this article, TDOA algorithms are addressed first, as they were implemented first. Due to the technology available at the time, TDOA systems often determined a vehicle location in two dimensions. TOT systems are addressed second. They were implemented, roughly, post-1975 and usually involve satellites. Due to technology advances, TOT algorithms generally determine a user/vehicle location in three dimensions. However, conceptually, TDOA or TOT algorithms are not linked to the number of dimensions involved. Multilaterazioa ibilgailu mugikor bat edo puntu egonkor bat espazioan non dagoen zehazteko metodo bat da, ibilgailuaren/puntuaren eta espazioan kokapen ezaguna duten hainbat estazio edo saletiteren arteko tarteak edo distantziak erabiliz. Multilaterazioa matematika eta hainbat eremutan erabiltzen den teknika aplikatua da. Aplikazio praktiko bat da topografiaren trilaterazio-metodoa da. Ibilgailuaren kokapenarekin zerikusia duten aplikazioei nabigazioa esaten zaie barruko pertsonei bere kokapenaren berri jakinarazten zaienean, eta zaintza deitzen zaie ibilgailu kanpoko erakundeei ibilgailuaren kokapenaren berri ematen zaienean. Kokapen ezaguneko bi puntu erabil daitezke espazio kartesiar bidimentsional (plano) batean hirugarren puntu bat aurkitzeko; teknika hori maiz erabiltzen da (adibidez, topografian). Era berean, bi tarte esferiko erabil daitezke esfera batean puntu bat kokatzeko. Esfera hori zeruko nabigazioaren antzinako diziplinaren funtsezko kontzeptua da, altitudearen intertzeptazio-arazoa deritzona. Gainera, gutxieneko hein-kopurua baino gehiago erabilgarri badago, praktika egokia da horiek ere erabiltzea. Geometria bidimentsionalean, jakina da puntu bat bi zirkulutan badago, zirkuluaren erdiguneek eta bi erradioek nahikoa informazio ematen dutela ahal diren lekuak biraino murrizteko —horietako bat nahi den soluzioa da eta bestea irtenbide anbiguoa da—. Informazio gehigarriak, askotan, leku bakar batera murrizten ditu aukerak. Hiru dimentsioko geometrian, puntu bat hiru esferaren gainazaletan dagoela jakiten denean, hiru esferen erdiguneek eta haien erradioek ere informazio nahikoa ematen dute kokapen posibleak bi puntura murrizteko. Multilateration betecknar en beräkningsmetod för att lokalisera ett objekt exakt genom att mäta skillnader i ankomsttid av en signal till exempel en radiovåg som sänts från ett objekt och mottagits av tre eller flera mottagare. Det kan också avse en metod att lokalisera en genom att mäta tidsskillnaden för signalens ankomst från tre eller flera synkroniserade sändare. La multilaterazione è una tecnica di localizzazione di un target. La multilaterazione è basata sulla differenza nel tempo di arrivo (TDOA - Time Difference Of Arrival) di un segnale emesso da un target da parte di un numero di sensori dislocati su un'area. Il tempo di arrivo, attraverso la stima della velocità con cui viaggia il segnale in aria, è proporzionale allo spazio percorso dal segnale stesso, in questo modo è possibile individuare la posizione di un target.Definisco come riferimento il primo sensore che riceve il segnale dal target e chiamo A l'ennesimo sensore che riceve il medesimo.Le coordinate della sorgente vengono calcolate tramite l'intersezione di iperboli che sono descritte dalla differenza della distanza tra A e il target rispetto alla distanza tra il riferimento e il target.Un'iperbole è infatti definita come il luogo geometrico dei punti del piano aventi come costante la differenza delle distanze dai fuochi che, nel nostro caso, sono il sensore di riferimento e il sensore A.Vi è quindi la presenza di n-1 iperboli, con n il numero di sensori presenti nel sistema, ognuno posizionato nel fuoco dell'iperbole. Per ottenere una misura univoca in 2D è necessario posizionare in modo strategico almeno tre sensori, con l'aggiunta di un dispositivo di sincronizzazione che allinea i sensori. In questo caso la tecnica si può definire trilaterazione. Per ottenere una misura in 3D sono invece necessari 4 sensori più un dispositivo di sincronizzazione. Aumentando il numero di sensori si incrementa la precisione della localizzazione. Multilateracja – technika nawigacji oparta na pomiarze różnicy pomiędzy odległościami do dwóch lub więcej stacji położonych w znanych lokalizacjach, które nadają sygnał rozsiewczo w określonych momentach czasu. W odróżnieniu od pomiarów odległości absolutnej lub kąta, pomiar różnicy odległości daje nieskończoną liczbę możliwych położeń. Jeśli wykreślić krzywą wszystkich możliwych położeń stworzą one krzywą hiperboliczną. Aby wyznaczyć dokładne położenie na tej krzywej, należy wykonać drugi pomiar do innej pary stacji w celu otrzymania drugiej krzywej, która przecinać się będzie z pierwszą krzywą. Po ich porównaniu otrzymuje się ograniczoną liczbę możliwych położeń, co nazywane jest fixem. Multilateracja jest powszechną techniką w systemach radionawigacyjnych znaną jako nawigacja hiperboliczna. Systemy takie są stosunkowo proste w budowie, ponieważ nie wymagają wspólnego zegara (oscylatora), a różnica w czasach sygnałów może być zmierzona wizualnie na oscyloskopie. Multilateracja stanowiła podstawę wielu szeroko wykorzystywanych systemów nawigacyjnych, poczynając od brytyjskiego systemu Gee z czasów II wojny światowej oraz paru podobnych systemów wprowadzonych w następnych dekadach. Wprowadzenie mikroprocesora bardzo uprościło działanie, znacznie zwiększając popularność w latach 80. XX wieku. Najbardziej popularnym hiperbolicznym systemem nawigacyjnym był LORAN-C, który był wykorzystywany aż do zamknięcia w roku 2010. Inne podobne systemy nadal są używane, jednak coraz popularniejsze systemy nawigacji satelitarnej takich jak GPS spowodowały, że systemy hiperboliczne stały się nadmiarowe. Multilateracja nie powinna być mylona z , która wykorzystuje odległości, bądź bezwzględne pomiary z trzech lub więcej lokalizacji, jak również z triangulacją, która wykorzystuje pomiar kąta bezwzględnego. Oba te systemy są jednak również powszechnie używane przez systemy radionawigacyjne; system GPS opiera się na trilateracji. 到达时间差（Time Difference of Arrival，缩写TDOA）是一种无线定位技术。
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