Разница между радаром и лазерным радаром

Разница между радаром и лазерным радаром проявляется в следующих аспектах:

Принцип работы и носитель сигнала
Традиционные радары используют радиоволны (электромагнитные волны микроволнового диапазона), излучая электромагнитные сигналы, принимая отраженные от цели эхо-сигналы и рассчитывая положение и скорость цели с помощью временной разницы, доплеровского сдвига и т. д. Лазерный радар использует лазерный луч (видимый свет или инфракрасный свет), излучая узкие лазерные импульсы, и рассчитывает расстояние с помощью точного измерения времени, а также с помощью сканирующего механизма генерирует трехмерное облако точек, предоставляя подробную информацию о форме и расстоянии до цели.

Производительность и точность
По разрешению традиционный радар уступает лазерному радару, поскольку его длина волны больше, что затрудняет улавливание деталей; лазерный радар имеет очень высокое разрешение, достигающее сантиметрового уровня, и может различать контуры небольших целей. Что касается дальности обнаружения, традиционный радар имеет большую дальность, достигающую сотен километров, и подходит для удаленного слежения; лазерный радар имеет среднюю и короткую дальность, от сотен метров до нескольких километров, и ориентирован на высокоточное обнаружение на близком расстоянии. Что касается адаптивности к окружающей среде, традиционный радар сильно зависит от влажности атмосферы и осадков; лазерный радар менее зависим от погодных условий, но его характеристики немного снижаются в дождливую, снежную и туманную погоду. По устойчивости к помехам традиционный радар слабее, он подвержен помехам от рассеянных эхо-сигналов; лазерный радар сильнее, лазерный луч имеет высокую направленность, эффект многолучевости невелик.

Области применения
Традиционный радар в основном используется в военной сфере, авиации, метеорологии (например, для прогнозирования погоды), мониторинге океана и т. д., он ориентирован на слежение за удаленными целями и обнаружение на больших расстояниях. Лазерный радар чаще используется в автономном вождении, беспилотных летательных аппаратах, робототехнике, геологической съемке и т. д., с акцентом на высокоточную трехмерную моделировку и восприятие ближнего окружения.

Стоимость и тенденции развития
Традиционная радарная технология является зрелой, недорогой и широко распространенной. В начале лазерный радар был дорогостоящим, но в последние годы его стоимость постепенно снижалась благодаря техническому прогрессу, и он стал основным датчиком в таких областях, как автономное вождение.

В целом, основное различие между ними заключается в носителе сигнала, и в практическом применении они часто используются вместе, дополняя друг друга.

-Почему у лазерного радара есть слепые зоны?

Проблема слепых зон лазерного радара связана со временем мертвой зоны его приемника. Время мертвой зоны обычно составляет от нескольких до нескольких десятков наносекунд и представляет собой минимальное время между приемом лазерным радаром одного лазерного импульса и возможностью приема следующего нового лазерного импульса. Это приводит к неточности измерения расстояния при обработке лазерным радаром объектов, находящихся на близком расстоянии, и данное явление называется «абсорбцией точки». Импульсный эхо-сигнал от объектов, находящихся на близком расстоянии, не может быть эффективно обнаружен, когда лазерный приемник находится в мертвой зоне, что влияет на точность измерения расстояния.
Проблема «поглощения точки» является одной из самых сложных в области лазерного радара и требует постоянного усовершенствования и оптимизации оборудования для уменьшения размера слепой зоны. Размер слепой зоны варьируется в зависимости от продукта и обычно составляет от 0,1 до 2 метров. В практическом применении лазерный радар должен быть способен точно обнаруживать препятствия в этой зоне, чтобы избежать столкновений и других опасных ситуаций.
Для решения проблемы слепых зон лазерная радарная технология постоянно развивается и совершенствуется. Например, путем оптимизации механизма излучения и приема лазерного излучения сокращается время мертвой зоны, повышается чувствительность обнаружения, а также используются более совершенные алгоритмы для улучшения способности распознавания объектов на близком расстоянии. Кроме того, разработчики исследуют такие методы, как использование комбинации многолучевых лазерных радаров и увеличение количества датчиков, чтобы расширить зону эффективного обнаружения и еще больше уменьшить слепые зоны.
С постоянным прогрессом технологии лазерного радара и расширением сферы его применения решение проблемы слепых зон будет способствовать повышению безопасности и надежности таких устройств, как беспилотные автомобили, дроны и роботы. В будущем, благодаря постоянным техническим инновациям и оптимизации, лазерный радар, как ожидается, будет играть важную роль в более широких сценариях, принося больше удобства и безопасности в жизнь и производство людей.

-Каковы функции лазерного радара? Какова точность лазерного радара?

Функции лазерного радара в основном включают в себя высокоточную электронную картографию и позиционирование, распознавание препятствий, определение проходимого пространства и прогнозирование траектории препятствий. Точность лазерного радара может достигать сантиметрового уровня.

Высокоточная электронная картография и позиционирование: путем объединения информации о точечных облаках, собранной многолучевым лазерным радаром, с данными бортовой инерциальной навигационной системы создается высокоточная карта, обеспечивающая высокоточную навигацию беспилотных автомобилей.
Распознавание препятствий: лазерный радар может, после определения области интереса, анализировать характеристики препятствий и использовать алгоритмы распознавания для обнаружения и идентификации препятствий, что имеет решающее значение для безопасного движения беспилотных автомобилей.
Обнаружение проходимого пространства: на основе высокоточных электронных карт, путем анализа высоты и непрерывности облака точек внутри области интереса, определяется проходимость данной области, что помогает беспилотному автомобилю понимать окружающую обстановку и принимать разумные решения во время движения.
Прогнозирование траектории движения препятствий: на основе данных лазерного радара и топологических отношений между полосами движения, на которых находятся препятствия, прогнозируется траектория движения препятствий, что имеет важное значение для планирования маршрута беспилотных автомобилей, особенно при таких маневрах, как объезд препятствий, смена полосы движения и обгон.
О точности лазерного радара: лазерный радар, как устройство активного измерения, обеспечивает точность позиционирования на уровне сантиметров, что делает его чрезвычайно ценным для применения в высокоуровневом автономном вождении. Его высокая точность и мощные возможности восприятия окружающей среды обеспечивают безопасность и эффективность движения беспилотных автомобилей.