Triangulation

Qu’est-ce que la triangulation des téléphones portables ?

La triangulation des téléphones portables est une technique utilisée pour déterminer l’emplacement approximatif d’un téléphone portable en analysant les signaux qu’il échange avec les tours de téléphonie cellulaire à proximité. Ce terme est également connu sous le nom de triangulation de tours de téléphonie ou triangulation de téléphones mobiles.

Comment fonctionne la triangulation ?

La triangulation des téléphones portables fonctionne en exploitant la géométrie formée entre le téléphone portable et les tours de téléphonie autour, en utilisant des mesures de temps ou d’angle pour calculer la position du téléphone dans le réseau.

  1. Interception des signaux par les tours de téléphonie
    Lorsqu’un téléphone portable reçoit un appel ou un SMS, il envoie et reçoit des signaux des tours de téléphonie cellulaire à proximité. Pour la localisation par triangulation, ces signaux doivent être captés par au moins trois tours différentes au sein du réseau.
  2. Mesure du temps ou de l’angle
    Pour calculer l’emplacement, le temps ou l’angle d’arrivée de ces signaux de téléphone portable sont mesurés.

Le Temps d’Arrivée (TOA) est le temps qu’il faut pour qu’un signal passe du téléphone portable à chacune des tours de téléphonie. Comme la vitesse de déplacement du signal est connue, l’emplacement du téléphone portable peut ainsi être calculé.

La Différence de Temps d’Arrivée (TDOA) des signaux aux différentes tours peut également aider à déterminer l’emplacement du téléphone portable.

L’Angle d’Arrivée (AOA) est l’angle sous lequel le signal du téléphone portable arrive à chaque tour. En connaissant ces angles, l’emplacement du téléphone portable peut être précisé là où ces angles se croisent.

Des principes géométriques ou des algorithmes plus complexes tels que la trilatération (utilisant des distances) ou la multilatération (utilisant des différences de temps) sont appliqués pour déterminer l’emplacement précis. L’intersection de ces mesures aide à créer une estimation plus précise de l’emplacement du téléphone.

Illustration comparative des techniques de triangulation et de trilatération utilisées dans les réseaux mobiles pour la localisation des combinés à l'aide des angles et des intersections des signaux provenant des tours de téléphonie cellulaire, avec une note explicative.
Diagramme montrant les méthodes de localisation d’un combiné mobile par triangulation et trilatération entre les tours de téléphonie cellulaire

Précision de la triangulation

La précision de la triangulation des téléphones portables peut être affectée par des facteurs tels que la densité des tours de téléphonie dans la zone et des variables environnementales comme les bâtiments ou le terrain naturel qui pourraient obstruer les signaux. En pratique, la précision de la triangulation des téléphones portables est :

  • d’environ 50 à 100 mètres dans les zones urbaines ;
  • de 100 à 500 mètres dans les zones suburbaines ;
  • jusqu’à plusieurs kilomètres dans les zones rurales, où il existe moins de tours de téléphonie.

Des algorithmes avancés peuvent compenser certaines imprécisions en tenant compte de ces facteurs et en utilisant des points de données supplémentaires ou des techniques de modélisation plus sophistiquées.

Applications en télécommunications

La triangulation est cruciale pour améliorer la précision et la fiabilité des systèmes de communication. Elle est largement utilisée dans diverses technologies, y compris la communication mobile et les systèmes satellitaires :

Communication mobile

Dans les réseaux mobiles, la triangulation aide à déterminer la position d’un appareil mobile en fonction du retard du signal ou de l’angle d’arrivée du signal provenant de différentes tours de téléphonie. Elle est particulièrement essentielle pour les services tels que les appels d’urgence, où l’emplacement de l’appelant doit être déterminé de manière précise et rapide.

Communication par satellite

Pour les systèmes basés sur satellite, comme le GPS, la triangulation est utilisée pour calculer l’emplacement exact d’un récepteur sur Terre en mesurant le temps qu’il faut pour que les signaux de plusieurs satellites atteignent le récepteur.

Cette méthode assure des services de navigation, de chronométrage et de positionnement précis, qui sont essentiels pour diverses applications, y compris la navigation aérienne, maritime et terrestre.

Références

  1. Triangulation – Wikipedia
  2. Trilateration – Wikipedia
  3. Surveying – Wikipedia
  4. What is triangulation?
  5. Triangulation (geometry) – Wikipedia
  6. Triangulation – from Wolfram MathWorld
  7. Triangulation – Maple Help

Additional Resources