ΡΑΝΤΑΡ εναντίον LiDAR: Ποια είναι η διαφορά;

Το RADAR και το LiDAR είναι και οι δύο τεχνολογίες βασισμένες σε κύματα που ανιχνεύουν, παρακολουθούν και απεικονίζουν το περιβάλλον. Αν και αυτές οι δύο τεχνολογίες εξυπηρετούν παρόμοιους σκοπούς, διαφέρουν ως προς τον τρόπο λειτουργίας τους. Αυτές οι διαφορές στη συνέχεια τις καθιστούν κατάλληλες για διαφορετικά σενάρια, όπου θα προτιμούσατε το ένα έναντι του άλλου.

Και οι δύο αυτές τεχνολογίες μεταδίδουν κύματα και λαμβάνουν τα ανακλώμενα κύματα. Στη συνέχεια, υπολογίζουν τη διάρκεια που χρειάστηκε για να επιστρέψει το ανακλώμενο κύμα, υπολογίζουν την απόσταση και τέλος δίνουν μια εικόνα του περιβάλλοντος. Αλλά όπου το RADAR χρησιμοποιεί ραδιοκύματα, το LiDAR χρησιμοποιεί κύματα φωτός. Ας δούμε πώς αυτή η διαφορά διακρίνει περαιτέρω αυτά τα δύο.

Τι είναι το RADAR;

Η ιδέα του RADAR, ή ραδιοανίχνευσης και εμβέλειας, εισήχθη το 1935 και αναπτύχθηκε αργότερα για να γίνει RADAR όπως το ξέρουμε τώρα. Μια συσκευή RADAR συνοδεύεται από πομπό, κεραία και δέκτη.

Ο πομπός δημιουργεί ραδιοκύματα τα οποία ενισχύονται και αποστέλλονται μέσω της κεραίας. Αυτά τα κύματα στέλνονται στο περιβάλλον, όπου αναπηδούν πίσω από αντικείμενα με τα οποία συγκρούονται.

Στη συνέχεια, ο δέκτης δέχεται τα ανακλώμενα κύματα. Τα ραδιοκύματα ταξιδεύουν με σταθερή ταχύτητα, έτσι το RADAR μπορεί να υπολογίσει πόσο μακριά βρίσκονται τα αντικείμενα, με βάση το χρόνο που χρειάστηκε για να αναπηδήσουν τα μεταδιδόμενα κύματα στον δέκτη.

Τα ραδιοκύματα μπορούν να έχουν μήκη κύματος από 3 χιλιοστά έως χιλιάδες μέτρα. Μεγαλύτερο μήκος κύματος σημαίνει χαμηλότερη συχνότητα και το αντίστροφο. Τα ραντάρ που χρησιμοποιούν ραδιοκύματα βραχέων κυμάτων υψηλής συχνότητας έχουν μικρότερο εύρος ανίχνευσης, αλλά αποδίδουν πολύ πιο καθαρή εικόνα.

Τα ραντάρ ταξινομούνται με βάση το μήκος κύματος των ραδιοκυμάτων τους. Υπάρχουν επτά γενικές μπάντες RADARS.

Μπάντα ραντάρ	Συχνότητα (GHz)	Μήκος κύματος (cm)
Χιλιοστόμετρο	40-100	0.75-0.30
Κα	26.5-40	1.1-0.75
κ	18-26.5	1.7-1.1
Ku	12.5-18	2.4-1.7
Χ	8-12.5	3.75-2.4
ντο	4-8	7.5-3.75
μικρό	2-4	15-7.5
μεγάλο	1-2	30-15
UHF	0.3-1	100-30

Σχετίζεται με: Οι καλύτερες εφαρμογές ανιχνευτών ραντάρ για Android

Παρόλο που τα ραδιοκύματα μπορεί να έχουν μήκη κύματος πολύ πάνω από 100 εκατοστά, δεν χρησιμοποιούνται στα ραντάρ καθώς δεν παρέχουν επαρκή ακρίβεια και ακρίβεια στην απεικόνιση.

Τα ραντάρ χρησιμοποιούνται σε διάφορες εφαρμογές, για παράδειγμα, σε πλοία και αεροπλάνα για πλοήγηση σε κακές καιρικές συνθήκες, σε αυτοκίνητα ως αισθητήρες στάθμευσης και από αστρονόμους για την ανίχνευση αλλαγών στην ατμόσφαιρα.

Τι είναι το LiDAR;

Το LiDAR ή Light Detection and Ranging εφευρέθηκε μερικές δεκαετίες μετά το RADAR. Αντί για ραδιοκύματα, το LiDAR χρησιμοποιεί φωτεινά κύματα για να ανιχνεύσει τα γύρω αντικείμενα και να τα παρακολουθήσει.

Μια συσκευή LiDAR συνοδεύεται από πομπό και δέκτη. Ο πομπός εκτοξεύει κύματα φωτός, συνήθως σε μορφή λέιζερ, τα οποία στη συνέχεια αντανακλώνται από αντικείμενα και επιστρέφουν στον δέκτη.

Ο χρόνος που χρειάζεται για να επιστρέψει το φωτεινό κύμα στη συσκευή LiDAR είναι το μέτρο της απόστασης που βρίσκεται. Μια συσκευή LiDAR μπορεί να σχηματίσει γρήγορα μια πλήρη εικόνα του περιβάλλοντός της εκτοξεύοντας φωτεινά κύματα προς κάθε κατεύθυνση.

Τα ελαφρά κύματα έχουν πολύ μικρό μήκος κύματος και τα κύματα που χρησιμοποιούνται στα LiDAR είναι συνήθως περίπου 950 νανόμετρα σε μήκος. Ακολουθεί μια ιδέα για το πόσο μικρό είναι ένα νανόμετρο: Αν χωρίσετε ένα ραβδί μήκους ενός μέτρου σε δισεκατομμύρια ίσα μέρη και σηκώσετε ένα, αυτό το κομμάτι θα είχε μήκος ένα νανόμετρο.

Λόγω της υψηλής τους ακρίβειας, τα LiDAR μπορούν να δώσουν λεπτομερείς τρισδιάστατες εικόνες του περιβάλλοντος. Αυτό καθιστά τα LiDAR επιθυμητά για διάφορες χρήσεις, όπως η δημιουργία τρισδιάστατων χαρτών δασών και οικοσυστημάτων ή ακόμα και τοπολογικών χαρτών άλλων πλανητών.

Τα LiDAR χρησιμοποιούνται επίσης σε αυτόνομα οχήματα, καθώς η ανώτερη ακρίβειά τους επιτρέπει στα αυτοοδηγούμενα αυτοκίνητα να κατανοούν καλύτερα τι υπάρχει μπροστά τους.

Διαβάστε περισσότερα: Τι είναι το LiDAR και πώς λειτουργεί;

ΡΑΝΤΑΡ εναντίον LiDAR

Το RADAR και το LiDAR είναι τεχνολογίες ανίχνευσης και εμβέλειας που βασίζονται σε κύματα. Τα δύο είναι πανομοιότυπα ως προς τον τρόπο λειτουργίας τους, εκτός από το ότι το RADAR χρησιμοποιεί ραδιοκύματα, ενώ το LiDAR χρησιμοποιεί κύματα φωτός. Ωστόσο, το RADAR και το LiDAR χρησιμοποιούνται σε διαφορετικές εφαρμογές λόγω των διαφορετικών ιδιοτήτων τους. Ας δούμε πώς συγκρίνονται τα δύο μεταξύ τους.

Ανάλυση και Σαφήνεια

Υπάρχουν διαθέσιμες διαφορετικές ζώνες RADAR και το καθένα χρησιμοποιεί ένα συγκεκριμένο εύρος ραδιοκυμάτων. Αυτό κάνει ένα RADAR να διαφέρει από ένα άλλο. Ωστόσο, όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, ένα κύμα με υψηλότερη συχνότητα και μικρότερο μήκος κύματος μπορεί να δώσει πιο καθαρές εικόνες. Για αυτόν ακριβώς τον λόγο, τα ραντάρ ζώνης χιλιοστών έχουν την υψηλότερη ευκρίνεια και ανάλυση.

Τα LiDAR δημιουργούν πολύ πιο καθαρές εικόνες σε σύγκριση με τα RADAR. Ακόμη και η ανάλυση ενός χιλιοστού ζώνης RADAR εξακολουθεί να είναι δραστικά χαμηλότερη από αυτή ενός LiDAR. Αυτό συμβαίνει επειδή τα μικρότερα ραδιοκύματα εξακολουθούν να είναι πολύ μεγαλύτερα από τα φωτεινά κύματα όσον αφορά το μήκος κύματος.

Αξιοπιστία

Τα LiDAR στέλνουν και λαμβάνουν φωτεινά κύματα για να κρίνουν πόσο μακριά βρίσκονται τα αντικείμενα στο περιβάλλον τους. Το πιθανό πρόβλημα με αυτήν τη μέθοδο είναι ότι πολλά πράγματα μπορούν να χειραγωγήσουν τον τρόπο με τον οποίο ταξιδεύει το φως, και το πιο διαβόητο είναι ο κακός καιρός. Τα LiDAR μπορούν να χάσουν σημαντικά την ακρίβεια υπό κακές καιρικές συνθήκες όπως βροχή ή ομίχλη.

Από την άλλη πλευρά, τα ραντάρ χρησιμοποιούν ραδιοκύματα με πολύ μεγαλύτερα μήκη κύματος και έχουν χαμηλότερη εξασθένηση. Αυτό σημαίνει ότι δεν χάνουν ενέργεια καθώς ταξιδεύουν και μπορούν να μετακινηθούν σε μεγαλύτερη εμβέλεια μέσω υγρού αέρα χωρίς να επηρεάσουν την απόδοσή τους. Για τον ίδιο λόγο, τα RADAR έχουν επίσης εκτεταμένο εύρος ανίχνευσης από τα LiDAR.

Τιμή και Συντήρηση

Τα LiDAR είναι πολύ πιο ακριβά από τα RADAR, καθώς χρησιμοποιούν μια νεότερη και πιο περίπλοκη τεχνολογία. Τα LiDAR χρησιμοποιούν φως με τη μορφή λέιζερ για τη συλλογή πληροφοριών για το περιβάλλον τους και τα λέιζερ λήψης απαιτούν προηγμένο εξοπλισμό.

Από την άλλη, τα RADAR υπάρχουν εδώ και σχεδόν έναν αιώνα και οι μηχανικοί έχουν βρει τρόπους να τα κατασκευάζουν σε χαμηλότερη τιμή. Θα μπορούσατε να αγοράσετε ένα RADAR ζώνης χιλιοστών για το αυτοκίνητό σας για 20 δολάρια. Τα ραντάρ είναι συχνά συσκευές στερεάς κατάστασης και αυτό σημαίνει ότι δεν έχουν κινούμενα μέρη, γεγονός που καθιστά ελάχιστες τις πιθανότητες να χρειαστεί επισκευή.

Σχετίζεται με: Αυτοοδηγούμενα αυτοκίνητα και έξυπνες πόλεις: Πώς μοιάζει το μέλλον της αυτοκινητοβιομηχανίας;

RADAR ή LiDAR;

Δεν υπάρχει ξεκάθαρος νικητής εδώ, καθώς τόσο το RADAR όσο και το LiDAR έχουν τα πλεονεκτήματα και τα αρνητικά τους. Τα LiDAR προσφέρουν ανώτερη ευκρίνεια, αλλά είναι επιρρεπή σε αστοχίες σε κακές καιρικές συνθήκες και δεν έχουν μεγάλη εμβέλεια.

Τα RADAR έχουν διαφορετικές ζώνες, αλλά ακόμη και τα υψηλής ανάλυσης RADAR δεν έχουν ευκρίνεια εικόνας σε σύγκριση με τα LiDAR. Ωστόσο, τα ραντάρ έχουν μεγαλύτερη εμβέλεια και δεν χάνουν τη λειτουργία τους σε κακές καιρικές συνθήκες για να το αντισταθμίσουν Αυτό.

Όλα συνοψίζονται στην εφαρμογή σας και φυσικά στον προϋπολογισμό σας, καθώς τα LiDAR είναι πολύ πιο ακριβά από τα RADAR.

Τι είναι το Lidar και πώς λειτουργεί;

Ψάχνετε για ένα νέο smartphone; Θέλετε τα καλύτερα χαρακτηριστικά; Στη συνέχεια, ίσως θελήσετε να σκεφτείτε ένα smartphone με LiDAR.

Διαβάστε Επόμενο

Σχετικά με τον Συγγραφέα