RADAR vs. LiDAR: Mis vahe on?

RADAR ja LiDAR on mõlemad lainepõhised tehnoloogiad, mis tuvastavad, jälgivad ja pildistavad keskkonda. Kuigi need kaks tehnoloogiat teenivad sarnaseid eesmärke, on nende tööpõhimõte erinev. Need erinevused muudavad need sobivaks erinevate stsenaariumide jaoks, kus eelistaksite üht teisele.

Mõlemad tehnoloogiad edastavad laineid ja võtavad vastu peegeldunud laineid. Seejärel võtavad nad arvesse aega, mis kulus peegeldunud laine tagasitulekuks, arvutavad kauguse ja annavad lõpuks pildi keskkonnast. Kuid seal, kus RADAR kasutab raadiolaineid, kasutab LiDAR valguslaineid. Vaatame, kuidas see erinevus neid kahte veelgi eristab.

Mis on RADAR?

RADARi ehk raadiotuvastuse ja ulatuse idee võeti kasutusele 1935. aastal ja sellest kujunes hiljem RADAR, nagu me seda praegu tunneme. RADAR-seadmega on kaasas saatja, antenn ja vastuvõtja.

Saatja loob raadiolaineid, mida võimendatakse ja saadetakse läbi antenni. Need lained saadetakse keskkonda, kus nad põrkavad tagasi objektidelt, millega nad kokku põrkuvad.

Seejärel võtab vastuvõtja vastu peegeldunud lained. Raadiolained liiguvad konstantse kiirusega, nii et RADAR saab arvutada, kui kaugel objektid on, lähtudes ajast, mis kulus edastatud lainete tagasipööramiseks vastuvõtjasse.

Raadiolainete lainepikkus võib ulatuda 3 millimeetrist tuhandete meetriteni. Suurem lainepikkus tähendab madalamat sagedust ja vastupidi. Kõrgsageduslikke lühilaine raadiolaineid kasutavatel RADARidel on lühem tuvastusulatus, kuid need annavad palju selgema pildi.

RADARid klassifitseeritakse nende raadiolainete lainepikkuse järgi. RADARSi üldsagedusi on seitse.

Radari bänd	Sagedus (GHz)	Lainepikkus (cm)
Millimeeter	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

Seotud: Parimad radaridetektori rakendused Androidile

Kuigi raadiolainete lainepikkus võib ületada 100 sentimeetrit, ei kasutata neid RADAR-ides, kuna need ei taga pildistamisel piisavat täpsust ja täpsust.

RADAReid kasutatakse erinevates rakendustes, näiteks laevadel ja lennukitel halbades ilmastikutingimustes navigeerimiseks, autodes parkimisanduritena ning astronoomide poolt atmosfääri muutuste tuvastamiseks.

Mis on LiDAR?

LiDAR ehk Light Detection and Ranging leiutati paarkümmend aastat pärast RADARi. Raadiolainete asemel kasutab LiDAR ümbritsevate objektide tuvastamiseks ja nende jälgimiseks valguslaineid.

LiDAR seadmega on kaasas saatja ja vastuvõtja. Saatja tulistab valguslaineid, tavaliselt laseri kujul, mis seejärel peegelduvad objektidelt ja naasevad vastuvõtjasse.

Aeg, mis kulub valguslaine LiDAR-seadmesse naasmiseks, näitab, kui kaugel see asub. LiDAR-seade suudab igas suunas valguslaineid tulistades kiiresti kujundada ümbritsevast tervikliku pildi.

Valguslainetel on väga lühike lainepikkus ja LiDAR-ides kasutatavad lained on tavaliselt umbes 950 nanomeetri pikkused. Siin on idee, kui väike on nanomeeter: kui jagate meetripikkuse pulga miljardiks võrdseks osaks ja võtaksite ühe üles, oleks see üks tükk nanomeetri pikkune.

Tänu oma suurele täpsusele suudavad LiDAR-id anda keskkonnast üksikasjalikke 3D-pilte. See muudab LiDAR-i ihaldusväärseks erinevatel eesmärkidel, näiteks metsade ja ökosüsteemide 3D-kaartide või isegi teiste planeetide topoloogiliste kaartide loomiseks.

LiDAR-e kasutatakse ka autonoomsetes sõidukites, kuna nende ülim täpsus võimaldab isejuhtivatel autodel paremini mõista, mis nende ees on.

Loe rohkem: Mis on LiDAR ja kuidas see töötab?

RADAR vs. LiDAR

RADAR ja LiDAR on mõlemad lainepõhised tuvastamis- ja kauguse määramise tehnoloogiad. Need kaks on tööpõhimõttelt identsed, välja arvatud see, et RADAR kasutab raadiolaineid, samas kui LiDAR kasutab valguslaineid. Kuid RADAR ja LiDAR on nende erinevate omaduste tõttu kasutusel erinevates rakendustes. Vaatame, kuidas neid kahte omavahel võrrelda.

Resolutsioon ja selgus

Saadaval on erinevad RADARi sagedusalad ja igaüks neist kasutab kindlat raadiolainete vahemikku. Selle tõttu erineb üks RADAR teisest. Kuid nagu varem mainitud, võib kõrgema sagedusega ja väiksema lainepikkusega laine anda selgemaid pilte. Just sel põhjusel on millimeetririba RADARidel suurim selgus ja eraldusvõime.

LiDAR-id loovad RADAR-iga võrreldes palju selgemaid pilte. Isegi millimeetririba RADARi eraldusvõime on endiselt drastiliselt madalam kui LiDAR-il. Seda seetõttu, et väikseimad raadiolained on lainepikkuse osas ikka veel tohutult suuremad kui valguslained.

Töökindlus

LiDAR-id saadavad ja võtavad vastu valguslaineid, et hinnata, kui kaugel objektid nende keskkonnas on. Selle meetodi potentsiaalne probleem seisneb selles, et paljud asjad võivad mõjutada valguse liikumist ja kõige kurikuulsam on halb ilm. LiDAR-id võivad halbade ilmastikutingimuste (nt vihm või udu) korral täpsust märkimisväärselt kaotada.

Teisest küljest kasutavad RADARid palju suurema lainepikkusega ja väiksema sumbumisega raadiolaineid. See tähendab, et nad ei kaota reisides energiat ja võivad liikuda läbi niiske õhu pikema vahemaa, ilma et see mõjutaks nende jõudlust. Samal põhjusel on RADARidel ka suurem tuvastusulatus kui LiDAR-idel.

Hind ja hooldus

LiDAR-id on palju kallimad kui RADARid, kuna need kasutavad uuemat ja keerulisemat tehnoloogiat. LiDAR-id kasutavad valgust laserite kujul, et koguda teavet nende ümbruse kohta, ja laserite pildistamiseks on vaja täiustatud seadmeid.

Teisest küljest on RADARid olnud kasutusel peaaegu sajand ja insenerid on leidnud viise, kuidas neid madalama hinnaga valmistada. Sa võid osta oma autole millimeetririba RADAR 20 dollari eest. RADARid on sageli pooljuhtseadmed ja see tähendab, et neil ei ole liikuvaid osi, mistõttu on remonti vajav võimalus minimaalne.

Seotud: Isejuhtivad autod ja nutikad linnad: milline näeb välja autotööstuse tulevik?

RADAR või LiDAR?

Siin pole selget võitjat, kuna nii RADARil kui ka LiDARil on oma positiivsed ja negatiivsed küljed. LiDAR-id pakuvad ülimat selgust, kuid on halva ilma korral altid ebaõnnestuma ja neil ei ole pikk leviala.

RADARidel on erinevad sagedusalad, kuid isegi kõrge eraldusvõimega RADARidel on pildi selgus LiDAR-idega võrreldes madalam. RADARid on aga pikema tööraadiusega ja ei kaota oma funktsiooni kehvade ilmastikutingimuste korral, et kompenseerida see.

See kõik taandub teie rakendusele ja loomulikult teie eelarvele, kuna LiDAR-id on palju kallimad kui RADARid.

Mis on Lidar ja kuidas see toimib?

Kas otsite uut nutitelefoni? Kas soovite parimaid funktsioone? Seejärel võiksite kaaluda LiDAR-iga nutitelefoni.

Loe edasi

Autori kohta