RADAR לעומת LiDAR: מה ההבדל?

RADAR ו-LiDAR הן שתיהן טכנולוגיות מבוססות גל שמזהות, עוקבות ומדמות את הסביבה. למרות ששתי הטכנולוגיות הללו משרתות מטרות דומות, הן שונות באופן שבו הן פועלות. הבדלים אלה הופכים אותם לאחר מכן למתאימים לתרחישים שונים, שבהם תעדיף אחד על פני השני.

שתי הטכנולוגיות הללו משדרות גלים וקולטות את הגלים המוחזרים. לאחר מכן, הם מביאים בחשבון את משך הזמן שלקח לגל המשתקף לחזור, מחשבים את המרחק ולבסוף נותנים תמונה של הסביבה. אבל במקום שבו RADAR משתמש בגלי רדיו, LiDAR משתמש בגלי אור. בואו נראה כיצד ההבדל הזה מבדיל עוד יותר את שני אלה.

מה זה RADAR?

הרעיון של RADAR, או Radio Detection and Ranging, הוצג בשנת 1935 והתפתח מאוחר יותר והפך ל-RADAR כפי שאנו מכירים אותו כעת. מכשיר RADAR מגיע עם משדר, אנטנה ומקלט.

המשדר יוצר גלי רדיו אשר מוגברים ונשלחים דרך האנטנה. גלים אלו נשלחים לסביבה, שם הם חוזרים מעצמים שהם מתנגשים בהם.

לאחר מכן המקלט קולט את הגלים המוחזרים. גלי רדיו נעים במהירות קבועה, כך שה-RADAR יכול לחשב כמה רחוקים נמצאים אובייקטים, על סמך הזמן שלקח לגלים המשודרים לחזור למקלט.

גלי רדיו יכולים להיות בעלי אורכי גל מ-3 מילימטרים ועד אלפי מטרים. אורך גל גדול יותר פירושו תדר נמוך יותר ולהיפך. למכשירי רדאר המשתמשים בגלי רדיו בתדר גבוה, גלים קצרים יש טווח זיהוי קצר יותר, אך מניבים תמונה ברורה בהרבה.

RADAR מסווגים לפי אורך הגל של גלי הרדיו שלהם. יש שבע להקות כלליות של RADARS.

להקת רדאר	תדר (GHz)	אורך גל (ס"מ)
מִילִימֶטֶר	40-100	0.75-0.30
קא	26.5-40	1.1-0.75
ק	18-26.5	1.7-1.1
קו	12.5-18	2.4-1.7
איקס	8-12.5	3.75-2.4
ג	4-8	7.5-3.75
ס	2-4	15-7.5
ל	1-2	30-15
UHF	0.3-1	100-30

קָשׁוּר: אפליקציות גלאי הרדאר הטובות ביותר עבור אנדרואיד

למרות שגלי רדיו יכולים להיות בעלי אורכי גל הרבה מעל 100 סנטימטרים, הם אינם נמצאים בשימוש ב-RADAR מכיוון שהם אינם מספקים דיוק ודיוק נאותים בהדמיה.

RADAR משמשים ביישומים שונים, למשל, בספינות ובמטוסים כדי לנווט בתנאי מזג אוויר גרועים, במכוניות כחיישני חניה, ואסטרונומים כדי לזהות שינויים באטמוספרה.

מה זה LiDAR?

LiDAR או Light Detection and Ranging הומצא כמה עשורים לאחר RADAR. במקום גלי רדיו, LiDAR משתמש בגלי אור כדי לזהות את העצמים הסובבים ולעקוב אחריהם.

מכשיר LiDAR מגיע עם משדר ומקלט. המשדר יורה גלי אורות, בדרך כלל בצורת לייזר, אשר לאחר מכן משתקפים מחפצים וחוזרים למקלט.

הזמן שלוקח לגל האור לחזור למכשיר ה-LiDAR הוא המדד לכמה הוא ממוקם. מכשיר LiDAR יכול ליצור במהירות תמונה מלאה של הסביבה שלו על ידי ירי גלי אור לכל כיוון.

לגלי אור יש אורך גל קצר מאוד, והגלים המשמשים ב-LiDAR הם בדרך כלל באורך של בסביבות 950 ננומטר. הנה רעיון עד כמה קטן ננומטר: אם מפצלים מקל באורך מטר למיליארד חלקים שווים ותרים אחד, החלק האחד הזה יהיה באורך ננומטר.

בשל הדיוק הגבוה שלהם, LiDARs יכולים לתת תמונות 3D מפורטות של הסביבה. זה הופך את ה-LiDARs לנחשקים לשימושים שונים, כגון יצירת מפות תלת-ממדיות של יערות ומערכות אקולוגיות, או אפילו מפות טופולוגיות של כוכבי לכת אחרים.

LiDARs משמשים גם ברכבים אוטונומיים, שכן הדיוק המעולה שלהם מאפשר למכוניות בנהיגה עצמית להבין טוב יותר מה עומד לפניהן.

קרא עוד: מה זה LiDAR ואיך זה עובד?

RADAR לעומת LiDAR

RADAR ו-LiDAR הן שתיהן טכנולוגיות זיהוי וטווח טווח מבוססות. השניים זהים באופן עבודתם, אלא ש-RADAR משתמש בגלי רדיו, בעוד LiDAR משתמש בגלי אור. עם זאת, RADAR ו-LiDAR משמשים ביישומים שונים בשל תכונותיהם השונות. בואו נראה איך השניים משתווים זה לזה.

רזולוציה ובהירות

ישנן להקות שונות של RADAR זמינות, וכל אחת משתמשת בטווח ספציפי של גלי רדיו. זה עושה RADAR אחד שונה מזה אחר. עם זאת, כאמור, גל בעל תדירות גבוהה יותר ואורך גל קטן יותר יכול להניב תמונות ברורות יותר. מסיבה זו בדיוק, ל-RADAR של פס המילימטר יש את הבהירות והרזולוציה הגבוהים ביותר.

LiDARs יוצרים תמונות הרבה יותר ברורות בהשוואה ל-RADARs. אפילו הרזולוציה של RADAR בפס מילימטר עדיין נמוכה באופן דרסטי מזו של LiDAR. הסיבה לכך היא שגלי הרדיו הקטנים ביותר עדיין גדולים מאוד מגלי האור בכל מה שקשור לאורך הגל.

מהימנות

LiDAR שולחים ומקבלים גלי אור כדי לשפוט עד כמה נמצאים אובייקטים בסביבתם. הבעיה הפוטנציאלית בשיטה זו היא שדברים רבים יכולים לתמרן את האופן בו האור נע, והידוע לשמצה ביותר הוא מזג אוויר גרוע. LiDARs יכולים לאבד משמעותית את הדיוק בתנאי מזג אוויר גרועים כמו גשם או ערפל.

מצד שני, RADAR משתמשים בגלי רדיו עם אורכי גל גדולים בהרבה ובעלי הנחתה נמוכה יותר. המשמעות היא שהם לא מאבדים אנרגיה בזמן שהם נוסעים ויכולים לנוע לטווח ארוך יותר באוויר לח מבלי להשפיע על הביצועים שלהם. מאותה סיבה, ל- RADAR יש גם טווח זיהוי מורחב מאשר ל- LiDAR.

מחיר ותחזוקה

מכשירי LiDAR יקרים בהרבה ממכשירי RADAR, מכיוון שהם משתמשים בטכנולוגיה חדשה ומסובכת יותר. מכשירי LiDAR משתמשים באור בצורת לייזרים כדי לאסוף מידע על סביבתם, וצילום לייזרים דורש ציוד מתקדם.

מצד שני, מכשירי RADAR קיימים כבר כמעט מאה שנה, ומהנדסים מצאו דרכים לייצר אותם במחיר נמוך יותר. אתה יכול לקנות RADAR רצועת מילימטר עבור המכונית שלך במחיר זול כמו 20 דולר. מכ"מים הם לרוב התקני מצב מוצק, וזה אומר שאין להם חלקים נעים, מה שהופך את הסיכוי שהוא יזדקק לתיקונים זעיר.

קָשׁוּר: מכוניות בנהיגה עצמית וערים חכמות: איך נראה העתיד של תעשיית הרכב?

RADAR או LiDAR?

אין כאן מנצח ברור, מכיוון שגם ל-RADAR וגם ל-LiDAR יש חלק ניכר מהיתרונות והחסרונות. LiDARs מציעים בהירות מעולה אך הם נוטים להיכשל במזג אוויר גרוע ואין להם טווח ארוך.

ל- RADAR יש פסים שונים, אבל אפילו ה- RADAR ברזולוציה גבוהה נופלים בבהירות התמונה בהשוואה ל- LiDAR. עם זאת, למכשירי RADAR יש טווח ארוך יותר ואינם מאבדים את תפקודם בתנאי מזג אוויר גרועים כדי לפצות עליהם זֶה.

הכל מסתכם ביישום שלך וכמובן, בתקציב שלך, מכיוון ש-LiDARs הרבה יותר יקרים מ-RADARs.

מה זה לידר ואיך זה עובד?

מחפשים סמארטפון חדש? רוצה את התכונות הטובות ביותר? לאחר מכן, אולי כדאי לשקול סמארטפון עם LiDAR.

קרא הבא

על הסופר