На вскидку, что первое (почти
) пришло в голову: зная радиусы 2 окружностей от датчиков (любых) аналитически можно сразу построить кривую, на которой лежат центры всех окр., которые касаются данной пары окружностей.
Я не вникал в сигналы и датчики, но описанное Вами ГМТ рисовал здесь:
http://dxdy.ru/post74542.html#p74542. Они нарисованы пунктирной линией.
Это может быть любая коника; это парабола, если одна из окружностей нулевой кривизны.
Если здесь не заботятся об ориентации окружностей (в отличие от моих задач), то геометрическое место центров состоит из двух коник.
Аналитическое выражение тоже смогу (вечером) выискать и прописать, если интересно. Неявное уравнение искомой коники было "нелинейной комбинацией" неявных уравнений двух окружностей.