19. IMAGEN Y FUENTE y el BIT 44

En nuestro ejemplo del Bit 44, utilizando valores reales, analicemos el tema Imagen y Fuente. Determinemos dónde se encuentran los Objetos Imagen de los aviones en el sistema de referencia del transmisor en el momento en que los Objetos Fuente de los aviones alcanzan la línea de encuentro.

Para los cálculos, utilizaremos las ecuaciones de Alice.

Distancia recorrida por la señal SALIENTE en el sistema de referencia del transmisor
Distancia recorrida por la señal ENTRANTE en el sistema de referencia del receptor
=
Velocidad de la señal SALIENTE en el sistema de referencia del transmisor
Velocidad de la señal ENTRANTE en el sistema de referencia del receptor

Dado que hemos analizado el evento desde la perspectiva de un observador en la Estación de Señal (que también puede ser un radar), en este caso los transmisores son los aviones y la Estación de Señal actúa como receptor. Determinemos el numerador y el denominador en la ecuación anterior:

Distancia recorrida por la señal SALIENTE en el sistema de referencia del transmisor: Sabemos que los Objetos Fuente de los aviones están ubicados sobre la línea de encuentro. La distancia entre la línea de encuentro y la Estación de Señal nos proporciona la "Distancia recorrida por la señal SALIENTE en el sistema de referencia del transmisor". 

Velocidad de la señal SALIENTE en el sistema de referencia del transmisor: Ya hemos calculado las velocidades de las señales en la sección "Desplazamiento de Byte". Si la señal de la Estación de Señal alcanza el avión superior con una velocidad de c+v, entonces la señal que viaja del avión a la estación también tendrá una velocidad de (c+v). De manera similar, para el avión inferior, la velocidad de la señal que va a la estación será (c-v). Dado que ya hemos calculado las velocidades de las señales, no hay incógnitas en este punto.

Velocidad de la señal ENTRANTE en el sistema de referencia del receptor: Siempre es igual a c, por lo que no es necesario realizar cálculos adicionales.

Distancia recorrida por la señal ENTRANTE en el sistema de referencia del receptor: Este es el valor que debemos determinar. Las coordenadas de emisión de la señal en el sistema de referencia del receptor nos darán la distancia en la que se verá el Objeto Imagen. Al calcular este valor para ambos aviones, determinaremos la ubicación de sus Objetos Imagen. 


En la tabla siguiente, podemos ver los cálculos necesarios. Los valores encontrados fueron previamente utilizados en la preparación de la figura superior.


Descripción Método de cálculo Valor Unidad
Velocidades de la señal SALIENTE según el transmisor
Desde el avión superior hacia el transmisor c+v 299793308 m/s
Desde el avión inferior hacia el transmisor c-v 299791608 m/s
Velocidades de la señal ENTRANTE según el receptor
Constante para todos los receptores c 299792458 m/s
Distancia recorrida por la señal SALIENTE según el transmisor
Distancia entre los aviones en la línea de encuentro
y el transmisor
d0 500000 m
Distancia recorrida por la señal ENTRANTE según el receptor
Ubicación del Objeto Imagen del avión superior d1 = d0.c/(c+v) 499998,5824 m
Ubicación del Objeto Imagen del avión inferior d2 = d0.c/(c-v) 500001,4177 m

Ahora determinemos qué valor de distancia a la Estación de Señal verán los pilotos en las pantallas de radar de la cabina del avión. 

Dado que conocemos las posiciones de los aviones, la Estación de Señal y las posiciones de los Objetos Imagen de los aviones, podemos utilizar el método del paralelogramo. Sin embargo, tenemos un pequeño problema. Como los movimientos ocurren solo en el eje X, ¿cómo podemos construir un paralelogramo? La solución es sencilla. Primero, construyamos los paralelogramos y luego traslademos los Objetos al eje X. Una vez que veamos sus posiciones en el eje X y utilizando los valores de la tabla, podemos determinar dónde se encuentran los Objetos Imagen de la Estación de Señal respecto a los aviones. Este proceso se muestra en la siguiente figura.

De esto obtenemos un resultado interesante. La posición de un Objeto Imagen puede ser diferente dependiendo del sistema de referencia.