RADAR a LiDAR: Jaka jest różnica?

RADAR i LiDAR to technologie oparte na falach, które wykrywają, śledzą i obrazują środowisko. Chociaż te dwie technologie służą podobnym celom, różnią się sposobem działania. Te różnice sprawiają, że są one odpowiednie dla różnych scenariuszy, w których faworyzujesz jeden nad drugim.

Obie te technologie przekazują fale i odbierają fale odbite. Następnie obliczają czas potrzebny na powrót odbitej fali, obliczają odległość i na koniec dają obraz otoczenia. Ale tam, gdzie RADAR wykorzystuje fale radiowe, LiDAR wykorzystuje fale świetlne. Zobaczmy, jak ta różnica dodatkowo odróżnia te dwa.

Co to jest RADAR?

Idea RADAR, czyli Radio Detection and Ranging, została wprowadzona w 1935 roku i rozwinęła się później, by stać się RADAREM, jaki znamy teraz. Urządzenie RADAR jest dostarczane z nadajnikiem, anteną i odbiornikiem.

Nadajnik wytwarza fale radiowe, które są wzmacniane i przesyłane przez antenę. Fale te są wysyłane do otoczenia, gdzie odbijają się od obiektów, z którymi się zderzają.

Odbiornik odbiera następnie odbite fale. Fale radiowe poruszają się ze stałą prędkością, dzięki czemu RADAR może obliczyć odległość obiektów na podstawie czasu, jaki zajęło przesyłanym falom odbicie z powrotem do odbiornika.

Fale radiowe mogą mieć długość od 3 milimetrów do tysięcy metrów. Większa długość fali oznacza niższą częstotliwość i odwrotnie. Radary wykorzystujące fale radiowe o wysokiej częstotliwości i krótkich falach mają krótszy zasięg wykrywania, ale dają znacznie wyraźniejszy obraz.

Radary są klasyfikowane według długości fal radiowych. Istnieje siedem ogólnych zespołów RADARS.

Pasmo radarowe	Częstotliwość (GHz)	Długość fali (cm)
Milimetr	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

Związane z: Najlepsze aplikacje do wykrywania radarów na Androida

Chociaż fale radiowe mogą mieć długość fal znacznie powyżej 100 centymetrów, nie są one wykorzystywane w radarach, ponieważ nie zapewniają odpowiedniej precyzji i dokładności obrazowania.

Radary są wykorzystywane w różnych zastosowaniach, na przykład na statkach i samolotach do nawigacji w złych warunkach pogodowych, w samochodach jako czujniki parkowania oraz przez astronomów do wykrywania zmian w atmosferze.

Co to jest LiDAR?

LiDAR lub Light Detection and Ranging został wynaleziony kilkadziesiąt lat po RADAR. Zamiast fal radiowych, LiDAR wykorzystuje fale świetlne do wykrywania otaczających obiektów i śledzenia ich.

Urządzenie LiDAR dostarczane jest z nadajnikiem i odbiornikiem. Nadajnik wystrzeliwuje fale świetlne, zwykle w formie laserowej, które następnie odbijają się od obiektów i wracają do odbiornika.

Czas potrzebny na powrót fali świetlnej do urządzenia LiDAR jest miarą odległości, w jakiej się znajduje. Urządzenie LiDAR może szybko uformować pełny obraz otoczenia, strzelając falami świetlnymi w każdym kierunku.

Fale świetlne mają bardzo krótką długość fali, a fale używane w LiDAR mają zwykle około 950 nanometrów długości. Oto wyobrażenie o tym, jak mały jest nanometr: jeśli podzielisz metr długości patyczka na miliard równych części i weźmiesz jedną, to ten jeden kawałek będzie miał długość nanometra.

Dzięki dużej dokładności LiDARy mogą dawać szczegółowe obrazy 3D otoczenia. To sprawia, że ​​LiDAR są pożądane do różnych zastosowań, takich jak tworzenie trójwymiarowych map lasów i ekosystemów, a nawet map topologicznych innych planet.

LiDARy są również wykorzystywane w pojazdach autonomicznych, ponieważ ich doskonała dokładność pozwala autonomicznym samochodom lepiej zrozumieć, co znajduje się przed nimi.

Czytaj więcej: Co to jest LiDAR i jak to działa?

RADAR a LiDAR

RADAR i LiDAR to technologie wykrywania oparte na falach i określania odległości. Oba są identyczne pod względem sposobu działania, z wyjątkiem tego, że RADAR wykorzystuje fale radiowe, podczas gdy LiDAR wykorzystuje fale świetlne. Jednak RADAR i LiDAR są używane w różnych aplikacjach ze względu na ich różne właściwości. Zobaczmy, jak te dwie rzeczy porównują się ze sobą.

Rozdzielczość i przejrzystość

Dostępne są różne pasma radarów, a każdy z nich wykorzystuje określony zakres fal radiowych. To sprawia, że ​​jeden RADAR różni się od drugiego. Jednak, jak wspomniano wcześniej, fala o wyższej częstotliwości i mniejszej długości fali może dawać wyraźniejsze obrazy. Z tego właśnie powodu radary z pasmem milimetrowym mają najwyższą klarowność i rozdzielczość.

LiDARy tworzą znacznie wyraźniejsze obrazy w porównaniu do radarów. Nawet milimetrowa rozdzielczość RADAR-a jest wciąż drastycznie niższa niż LiDAR-a. Dzieje się tak, ponieważ najmniejsze fale radiowe są nadal znacznie większe niż fale świetlne, jeśli chodzi o długość fali.

Niezawodność

LiDAR wysyłają i odbierają fale świetlne, aby ocenić, jak daleko znajdują się obiekty w ich otoczeniu. Potencjalnym problemem związanym z tą metodą jest to, że wiele rzeczy może manipulować sposobem przemieszczania się światła, a najbardziej niesławnym z nich jest zła pogoda. LiDAR może znacznie stracić dokładność w złych warunkach pogodowych, takich jak deszcz lub mgła.

Z drugiej strony RADARy wykorzystują fale radiowe o znacznie większych długościach fal i mają mniejsze tłumienie. Oznacza to, że nie tracą energii podczas podróży i mogą poruszać się na większy zasięg w wilgotnym powietrzu bez wpływu na ich wydajność. Z tego samego powodu radary RADAR mają również większy zasięg wykrywania niż LiDAR.

Cena i konserwacja

LiDARy są znacznie droższe niż radary, ponieważ wykorzystują nowszą i bardziej skomplikowaną technologię. LiDARy wykorzystują światło w postaci laserów do zbierania informacji o swoim otoczeniu, a strzelanie laserami wymaga zaawansowanego sprzętu.

Z drugiej strony RADARy istnieją od prawie wieku, a inżynierowie znaleźli sposoby na ich taniej. Do swojego samochodu można było kupić RADAR z taśmą milimetrową już za 20 dolarów. Radary są często urządzeniami półprzewodnikowymi, co oznacza, że ​​nie mają ruchomych części, co sprawia, że ​​szanse na ich naprawę są znikome.

Związane z: Samochody autonomiczne i inteligentne miasta: jak wygląda przyszłość przemysłu motoryzacyjnego?

RADAR czy LiDAR?

Nie ma tu wyraźnego zwycięzcy, ponieważ zarówno RADAR, jak i LiDAR mają swój sprawiedliwy udział w zaletach i wadach. LiDARy zapewniają doskonałą przejrzystość, ale są podatne na awarie przy złej pogodzie i nie mają dużego zasięgu.

Radary mają różne pasma, ale nawet radary o wysokiej rozdzielczości mają mniejszą klarowność obrazu w porównaniu z LiDARami. Jednak radary mają większy zasięg i nie tracą swojej funkcji w złych warunkach pogodowych, aby to zrekompensować ten.

Wszystko sprowadza się do twojej aplikacji i oczywiście twojego budżetu, ponieważ LiDARy są znacznie droższe niż RADARy.

Co to jest Lidar i jak to działa?

Szukasz nowego smartfona? Chcesz mieć najlepsze funkcje? W takim razie możesz rozważyć smartfon z LiDAR.

Czytaj dalej

O autorze