Радиолокация
Радиолокация , также известная как радиолокация или радиолокация , представляет собой процесс определения местоположения чего -либо с помощью радиоволн . Обычно это относится к пассивному использованию, особенно к радарам , а также к обнаружению подземных кабелей, водопроводов и других коммунальных услуг . Это похоже на радионавигацию , но радиолокация обычно относится к пассивному поиску удаленного объекта, а не к активному определению собственного местоположения. Оба являются типами радиоопределения . Радиолокация также используется в системах определения местоположения в реальном времени (RTLS) для отслеживания ценных активов.
Местонахождение объекта можно определить, измерив характеристики принимаемых радиоволн. Радиоволны могут передаваться обнаруживаемым объектом или могут быть отраженными волнами (как в радаре или пассивной RFID ). Искатель стад использует радиолокацию, когда он использует радиоволны, а не ультразвук .
Один метод измеряет расстояние, используя разницу в мощности принимаемого сигнала (RSSI) по сравнению с исходным уровнем сигнала. Другой метод использует время прибытия (TOA), когда известны время передачи и скорость распространения. Объединение данных TOA от нескольких приемников в разных известных местах (разница во времени прибытия, TDOA) может обеспечить оценку местоположения даже при отсутствии информации о времени передачи. Угол прихода(АОА) на приемной станции можно определить с помощью направленной антенны или по дифференциальному времени прихода на группу антенн с известным местоположением. Информация AOA может быть объединена с оценками расстояния с помощью ранее описанных методов для определения местоположения передатчика или обратного рассеивателя. Альтернативно, AOA на двух приемных станциях с известным местоположением устанавливает местоположение передатчика. Использование нескольких приемников для обнаружения передатчика известно как мультилатерация .
Оценки улучшаются, когда в расчетах учитываются характеристики передачи среды. Для RSSI это означает электромагнитную проницаемость ; для TOA это может означать прием вне прямой видимости .
Использование RSSI для определения местоположения передатчика от одного приемника требует, чтобы были известны как передаваемая (или обратно рассеянная) мощность от объекта, который необходимо определить, так и характеристики распространения в промежуточной области. В пустом пространстве мощность сигнала уменьшается пропорционально обратному квадратурасстояния для расстояний, больших по сравнению с длиной волны и по сравнению с определяемым объектом, но в большинстве реальных сред может возникнуть ряд ухудшений: поглощение, преломление, затенение и отражение. Поглощение незначительно для распространения радиоволн в воздухе на частотах менее примерно 10 ГГц, но становится важным на частотах в несколько ГГц, где могут возбуждаться вращательные молекулярные состояния. Рефракция важна на больших расстояниях (от десятков до сотен километров) из-за градиентов содержания влаги и температуры в атмосфере. В городских, горных условиях или внутри помещений помехи из-за промежуточных препятствий и отражения от близлежащих поверхностей очень распространены и способствуют многолучевому распространению.искажение: то есть отраженные и задержанные копии переданного сигнала объединяются в приемнике. Сигналы с разных путей могут складываться конструктивно или деструктивно: такие изменения амплитуды известны как затухание . Зависимость уровня сигнала от положения передатчика и приемника становится сложной и часто немонотонной, что делает оценки положения одним приемником неточными и ненадежными. Мультилатерация с использованием многих приемников часто сочетается с калибровочными измерениями («отпечатками пальцев») для повышения точности.
