Калькулятор триангуляции

Решите треугольник по стороне и двум прилежащим углам с помощью теоремы синусов, найдите обе неизвестные стороны и оставшийся угол.

Расчёт треугольника методом триангуляции
Введите известную базовую сторону и два угла на её концах.

О триангуляции

Триангуляция определяет неизвестное положение путём построения треугольника по измеренному базису и наблюдаемым углам. В случае «угол — сторона — угол» базис соединяет два известных пункта, а наблюдатель измеряет угол к цели с каждого конца. Эти три измерения полностью определяют один треугольник, поэтому расстояния до цели можно вычислить без их прямого измерения. Этот практический геометрический метод давно применяется в геодезии, навигации, картографии, астрономии, инженерии и полевых измерениях. Калькулятор обозначает известный базис как сторону c. Углы A и B находятся на её концах, а угол C — напротив неё. Поскольку сумма внутренних углов треугольника равна 180 градусам, сначала вычисляется C = 180 - A - B. Поэтому входные значения должны быть положительными, а A + B должно быть меньше 180. Сумма, близкая к 180, даёт очень плоский треугольник, в котором небольшие ошибки измерений могут сильно изменить вычисленные расстояния. Найдя C, калькулятор применяет теорему синусов: a / sin(A) = b / sin(B) = c / sin(C). После преобразования получаем a = c × sin(A) / sin(C) и b = c × sin(B) / sin(C). Браузер переводит градусы в радианы перед вычислением синуса. Результаты сохраняют полезную десятичную точность и остаются удобными для чтения. Базис можно задавать в метрах, футах, километрах или любой другой единице длины; рассчитанные стороны автоматически используют ту же единицу. Качественная триангуляция зависит от качественных наблюдений. Используйте самый длинный базис, который условия местности позволяют точно измерить, чётко обозначьте его концы и измеряйте каждый угол единообразно. Избегайте расположения цели почти на одной прямой с базисом: малые углы пересечения усиливают ошибки. В профессиональной работе повторные отсчёты и наблюдения с дополнительных пунктов повышают надёжность. Триангуляцию не следует путать с трилатерацией. Триангуляция использует преимущественно углы с известных точек, а трилатерация — измеренные расстояния от нескольких известных точек. Спутниковую навигацию обычно описывают через трилатерацию, тогда как наблюдение удалённого знака теодолитом — классический пример триангуляции. Этот калькулятор рассматривает один однозначно определённый треугольник ASA и даёт понятный результат по теореме синусов.

Примеры триангуляции

В этих решённых примерах используются те же формулы для стороны и двух прилежащих углов, что и в калькуляторе.

ИзмеренияРасчётный результатПрименение
c = 10, A = 60°, B = 45°C = 75°, a = 8.9658, b = 7.3205Стандартный учебный треугольник.
c = 12, A = 50°, B = 50°C = 80°, a = b = 9.3340Равным углам на концах базы соответствуют равные противоположные стороны.
c = 25, A = 30°, B = 100°C = 50°, a = 16.3176, b = 32.1394Геодезическая схема с тупым углом.

Как пользоваться калькулятором триангуляции

  1. Введите положительную длину измеренного базиса как сторону c.
  2. Введите углы A и B на концах базиса в градусах.
  3. Убедитесь, что сумма двух введённых углов меньше 180 градусов.
  4. Нажмите «Рассчитать треугольник», чтобы найти угол C и две неизвестные стороны.

Вопросы о калькуляторе триангуляции

Какие измерения нужны калькулятору?

Нужны одна известная сторона и два прилежащих к ней угла. Это случай «угол — сторона — угол», однозначно определяющий треугольник.

В каких единицах задавать базис?

Подойдёт любая согласованная единица длины, включая метры, футы и мили. Обе вычисленные стороны будут выражены в той же единице, что и базис.

Почему сумма двух углов должна быть меньше 180 градусов?

Три внутренних угла треугольника в сумме дают ровно 180 градусов. Оставшийся угол C должен быть положительным, поэтому A плюс B должно быть меньше 180.

Как теорема синусов решает треугольник?

Она приравнивает отношения каждой стороны к синусу противолежащего угла. Когда угол C известен, можно выразить обе неизвестные стороны и сразу вычислить их.

Триангуляция — это то же самое, что трилатерация GPS?

Нет. Триангуляция опирается главным образом на измеренные углы, а трилатерация — на измеренные расстояния. Определение положения GPS обычно представляет собой трёхмерную трилатерацию.