La trilateración es un tipo de medida que se utiliza para determinar la ubicación de un punto utilizando la geometría de esferas, círculos o triángulos. A diferencia de la triangulación, que usa la medición de ángulos para determinar la ubicación, la trilateración usa medidas de distancia. Los sistemas de posicionamiento global (GPS) y los levantamientos terrestres aplican este método para proporcionar ubicaciones geográficas precisas en la superficie de la Tierra.
En geometría bidimensional, los radios de los círculos a veces se pueden usar para encontrar la ubicación de un punto. Por ejemplo, si un punto desconocido X está a 3 unidades del punto A, podría estar en cualquier lugar en un radio de 3 unidades alrededor del punto A. Cuando se visualiza, es posible ver que el conjunto de posibles ubicaciones para X forma un círculo alrededor punto A. Si también se sabe que el punto X está a 4 unidades del punto B, sin embargo, se forma un segundo círculo de posibles ubicaciones alrededor de B con un radio de 4 unidades. Estos dos círculos se superponen y se cruzan en dos puntos, uno de los cuales debe ser X.
Una tercera medida permite encontrar X. Si se sabe que X está a 5 unidades del punto C, se forma un tercer círculo con un radio de 5. Este círculo solo se intersecará con los otros dos en uno de los dos puntos, que entonces sabemos que debe ser X.
El ejemplo anterior se puede aplicar a situaciones en las que se debe encontrar una ubicación geográfica aproximada. Por ejemplo, si una persona estuviera tratando de encontrar su ubicación en el suelo, podría deducirla averiguando tres distancias a puntos de referencia o ciudades conocidos. En la mayoría de los casos, sin embargo, la navegación precisa requiere que se utilice un método de trilateración tridimensional.
La principal diferencia entre la trilateración bidimensional y tridimensional es que en el método tridimensional, se utilizan esferas en lugar de círculos. Se miden los radios de cuatro esferas y la ubicación se determina a partir de los puntos de intersección. Esto se visualiza a través de una de las aplicaciones más comunes de trilateración: un sistema GPS.
Los sistemas GPS funcionan calculando su distancia a los satélites que orbitan la Tierra. Si el usuario del GPS se encuentra en la superficie de la Tierra, ya tenemos una esfera con un radio conocido: el planeta mismo. El GPS envía señales cronometradas con precisión a los satélites y recibe mensajes que utiliza para determinar el tiempo de tránsito y, por extensión, su distancia a cada satélite. Las distancias a tres satélites forman tres esferas, que se superponen en dos posibles ubicaciones, una en la superficie de la Tierra y otra en el espacio. Para los usuarios de GPS en tierra, la coordenada en la superficie es la ubicación correcta.