RADAR vs. LiDAR: Mikä ero on?

RADAR ja LiDAR ovat molemmat aaltopohjaisia ​​teknologioita, jotka havaitsevat, seuraavat ja kuvaavat ympäristöä. Vaikka nämä kaksi tekniikkaa palvelevat samanlaisia ​​tarkoituksia, ne eroavat toimintatavoistaan. Nämä erot tekevät niistä sitten sopivia erilaisiin skenaarioihin, joissa suosisit toista.

Molemmat tekniikat lähettävät aaltoja ja vastaanottavat heijastuneita aaltoja. Sitten ne ottavat huomioon heijastuneen aallon palautumisajan, laskevat etäisyyden ja antavat lopuksi kuvan ympäristöstä. Mutta missä RADAR käyttää radioaaltoja, LiDAR käyttää valoaaltoja. Katsotaanpa, kuinka tämä ero erottaa nämä kaksi.

Mikä on RADAR?

Ajatus RADARista eli Radio Detection and Rangingista esiteltiin vuonna 1935, ja siitä on myöhemmin tullut RADAR, sellaisena kuin me sen nyt tunnemme. RADAR-laitteen mukana tulee lähetin, antenni ja vastaanotin.

Lähetin luo radioaaltoja, jotka vahvistetaan ja lähetetään antennin kautta. Nämä aallot lähetetään ympäristöön, jossa ne pomppaavat takaisin esineistä, joihin ne törmäävät.

Vastaanotin ottaa sitten vastaan ​​heijastuneet aallot. Radioaallot kulkevat tasaisella nopeudella, joten RADAR voi laskea, kuinka kaukana esineet ovat, perustuen aika, joka kului lähetettyjen aaltojen palautumiseen takaisin vastaanottimeen.

Radioaaltojen aallonpituudet voivat olla 3 millimetristä tuhansiin metreihin. Suurempi aallonpituus tarkoittaa pienempää taajuutta ja päinvastoin. Korkeataajuisia lyhytaaltoisia radioaaltoja käyttävien TUTKIEN tunnistusalue on lyhyempi, mutta ne antavat paljon selkeämmän kuvan.

TUTKAT luokitellaan niiden radioaaltojen aallonpituuden mukaan. RADARSissa on seitsemän yleistä kaistaa.

Tutka bändi	Taajuus (GHz)	Aallonpituus (cm)
Millimetri	40-100	0.75-0.30
Ka	26.5-40	1.1-0.75
K	18-26.5	1.7-1.1
Ku	12.5-18	2.4-1.7
X	8-12.5	3.75-2.4
C	4-8	7.5-3.75
S	2-4	15-7.5
L	1-2	30-15
UHF	0.3-1	100-30

Aiheeseen liittyvä: Parhaat tutkatunnistinsovellukset Androidille

Vaikka radioaaltojen aallonpituudet voivat olla reilusti yli 100 senttimetriä, niitä ei käytetä TUTKASSA, koska ne eivät tarjoa riittävää tarkkuutta kuvantamisessa.

TUTKIA käytetään erilaisissa sovelluksissa, esimerkiksi laivoissa ja lentokoneissa navigointiin huonoissa sääolosuhteissa, autoissa pysäköintitunnistimina ja tähtitieteilijöissä ilmakehän muutosten havaitsemiseen.

Mikä on LiDAR?

LiDAR eli Light Detection and Ranging keksittiin pari vuosikymmentä RADARin jälkeen. Radioaaltojen sijaan LiDAR käyttää valoaaltoja ympäröivien kohteiden havaitsemiseen ja niiden seuraamiseen.

LiDAR-laitteen mukana tulee lähetin ja vastaanotin. Lähetin ampuu valoaaltoja, yleensä lasermuodossa, jotka sitten heijastavat esineistä ja palaavat vastaanottimeen.

Aika, joka kuluu valoaallon palaamiseen LiDAR-laitteeseen, on mitta sen sijainnista. LiDAR-laite voi muodostaa nopeasti täyden kuvan ympäristöstään ampumalla valoaaltoja joka suuntaan.

Valoaalloilla on hyvin lyhyt aallonpituus, ja LiDAR: issa käytetyt aallot ovat yleensä noin 950 nanometriä pitkiä. Tässä on ajatus siitä, kuinka pieni nanometri on: Jos jaat metrin pituisen tikun miljardiin yhtä suureen osaan ja poimit yhden, yksi pala olisi nanometrin pituinen.

Suuren tarkkuutensa ansiosta LiDAR-laitteet voivat antaa yksityiskohtaisia ​​3D-kuvia ympäristöstä. Tämä tekee LiDAReista haluttavia erilaisiin käyttötarkoituksiin, kuten 3D-karttojen luomiseen metsistä ja ekosysteemeistä tai jopa topologisista kartoista muista planeetoista.

LiDAR-laitteita käytetään myös itseohjautuvissa ajoneuvoissa, sillä niiden ylivoimainen tarkkuus mahdollistaa itseohjautuvien autojen ymmärtämisen paremmin, mitä edessä on.

Lue lisää: Mikä LiDAR on ja miten se toimii?

RADAR vs. LiDAR

RADAR ja LiDAR ovat molemmat aaltopohjaisia ​​tunnistus- ja etäisyysmittaustekniikoita. Nämä kaksi ovat identtisiä toimintatavoissaan, paitsi että RADAR käyttää radioaaltoja, kun taas LiDAR käyttää valoaaltoja. RADARia ja LiDAR: ia käytetään kuitenkin eri sovelluksissa niiden erilaisten ominaisuuksien vuoksi. Katsotaan kuinka näitä kahta verrataan toisiinsa.

Resoluutio ja selkeys

Saatavilla on eri taajuuksia TUTKIA, ja jokainen käyttää tiettyä radioaaltoaluetta. Tämä tekee tutkasta eroavan toisesta. Kuitenkin, kuten aiemmin mainittiin, korkeamman taajuuden ja pienemmän aallonpituuden omaava aalto voi tuottaa selkeämpiä kuvia. Juuri tästä syystä millimetrikaistaisilla RADARilla on korkein selkeys ja resoluutio.

LiDAR-laitteet luovat paljon selkeämpiä kuvia kuin TUTKAT. Jopa millimetrikaistaisen TUTKAN resoluutio on edelleen huomattavasti pienempi kuin LiDARissa. Tämä johtuu siitä, että pienimmät radioaallot ovat edelleen valtavasti suurempia kuin valoaallot mitä tulee aallonpituuteen.

Luotettavuus

LiDAR-laitteet lähettävät ja vastaanottavat valoaaltoja arvioidakseen, kuinka kaukana ympäristössään olevat esineet ovat. Tämän menetelmän mahdollinen ongelma on, että monet asiat voivat manipuloida valon etenemistä, ja surullisin on huono sää. LiDAR-laitteet voivat menettää tarkkuutensa merkittävästi huonoissa sääolosuhteissa, kuten sateessa tai sumussa.

Toisaalta TUTKAT käyttävät radioaaltoja, joilla on paljon suurempi aallonpituus ja joilla on pienempi vaimennus. Tämä tarkoittaa, että ne eivät menetä energiaa matkustaessaan ja voivat liikkua pidemmän matkan kosteassa ilmassa vaikuttamatta suorituskykyyn. Samasta syystä TUTKAT ovat myös laajempi havaitsemisalue kuin LiDAR.

Hinta ja huolto

LiDARit ovat paljon kalliimpia kuin TUTKAT, koska ne käyttävät uudempaa ja monimutkaisempaa tekniikkaa. LiDAR-laitteet käyttävät valoa lasereiden muodossa kerätäkseen tietoa ympäristöstään, ja lasereiden ammunta vaatii kehittyneitä laitteita.

Toisaalta TUTKAT ovat olleet olemassa lähes vuosisadan ajan, ja insinöörit ovat löytäneet tapoja valmistaa niitä halvemmalla. Voit ostaa autoosi millimetrikaistaisen RADARin jopa 20 dollarilla. TUTKAT ovat usein puolijohdelaitteita, ja tämä tarkoittaa, että niissä ei ole liikkuvia osia, mikä tekee mahdollisuudesta, että se tarvitsee korjauksia, minimaaliset.

Aiheeseen liittyvä: Itseajavat autot ja älykkäät kaupungit: miltä autoteollisuuden tulevaisuus näyttää?

RADAR vai LiDAR?

Tässä ei ole selkeää voittajaa, sillä sekä RADARilla että LiDARilla on omat hyvät ja huonot puolensa. LiDAR-laitteet tarjoavat erinomaisen selkeyden, mutta ne ovat alttiita epäonnistumaan huonolla säällä, eivätkä niiden kantama ole pitkä.

TUTKAT ovat eri kaistat, mutta jopa korkearesoluutioiset TUTKAT eivät ole kuvan selkeyttä LiDAReihin verrattuna. TUTKIEN kantama on kuitenkin pidempi, eivätkä ne menetä toimintaansa huonoissa sääolosuhteissa Tämä.

Kaikki riippuu sovelluksestasi ja tietysti budjettistasi, sillä LiDAR-laitteet ovat paljon kalliimpia kuin TUTKAT.

Mikä Lidar on ja miten se toimii?

Etsitkö uutta älypuhelinta? Haluatko parhaat ominaisuudet? Sitten kannattaa harkita älypuhelinta, jossa on LiDAR.

Lue Seuraava

Kirjailijasta