RADAR vs. LiDAR: qual è la differenza?

RADAR e LiDAR sono entrambe tecnologie basate sulle onde che rilevano, tracciano e creano immagini dell'ambiente. Sebbene queste due tecnologie servano a scopi simili, sono diverse nel modo in cui funzionano. Queste differenze li rendono quindi appropriati per diversi scenari, in cui preferiresti l'uno rispetto all'altro.

Entrambe queste tecnologie trasmettono onde e ricevono le onde riflesse. Quindi, tengono conto della durata necessaria al ritorno dell'onda riflessa, calcolano la distanza e infine danno un'immagine dell'ambiente. Ma dove RADAR usa le onde radio, LiDAR usa le onde luminose. Vediamo come questa differenza distingue ulteriormente questi due.

Cos'è il RADAR?

L'idea di RADAR, o Radio Detection and Ranging, è stata introdotta nel 1935 e sviluppata in seguito per diventare RADAR come lo conosciamo oggi. Un dispositivo RADAR viene fornito con un trasmettitore, un'antenna e un ricevitore.

Il trasmettitore crea onde radio che vengono amplificate e inviate attraverso l'antenna. Queste onde vengono inviate nell'ambiente, dove rimbalzano dagli oggetti con cui si scontrano.

Il ricevitore quindi assorbe le onde riflesse. Le onde radio viaggiano a velocità costante, quindi il RADAR può calcolare la distanza degli oggetti, in base al tempo impiegato dalle onde trasmesse per rimbalzare al ricevitore.

Le onde radio possono avere lunghezze d'onda da 3 millimetri a migliaia di metri. Una lunghezza d'onda maggiore significa una frequenza più bassa e viceversa. I RADAR che utilizzano onde radio ad alta frequenza e onde corte hanno un raggio di rilevamento più breve ma producono un'immagine molto più chiara.

I RADAR sono classificati in base alla lunghezza d'onda delle loro onde radio. Ci sono sette bande generali di RADARS.

Banda radar	Frequenza (GHz)	Lunghezza d'onda (cm)
Millimetro	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

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Anche se le onde radio possono avere lunghezze d'onda ben superiori a 100 centimetri, non vengono utilizzate nei RADAR in quanto non forniscono un'adeguata precisione e accuratezza nell'imaging.

I RADAR sono utilizzati in varie applicazioni, ad esempio su navi e aeroplani per la navigazione in condizioni meteorologiche avverse, nelle automobili come sensori di parcheggio e dagli astronomi per rilevare i cambiamenti nell'atmosfera.

Cos'è LiDAR?

LiDAR o Light Detection and Ranging è stato inventato un paio di decenni dopo il RADAR. Invece delle onde radio, LiDAR utilizza le onde luminose per rilevare gli oggetti circostanti e seguirli.

Un dispositivo LiDAR viene fornito con un trasmettitore e un ricevitore. Il trasmettitore emette onde luminose, di solito sotto forma di laser, che poi si riflettono dagli oggetti e ritornano al ricevitore.

Il tempo impiegato dall'onda luminosa per tornare al dispositivo LiDAR è la misura di quanto lontano si trova. Un dispositivo LiDAR può formare rapidamente un'immagine completa dell'ambiente circostante sparando onde luminose in ogni direzione.

Le onde luminose hanno una lunghezza d'onda molto corta e le onde utilizzate nei LiDAR sono generalmente lunghe circa 950 nanometri. Ecco un'idea di quanto sia piccolo un nanometro: se dividi un bastoncino lungo un metro in un miliardo di parti uguali e ne raccogli uno, quel pezzo sarebbe lungo un nanometro.

Grazie alla loro elevata precisione, i LiDAR possono fornire immagini 3D dettagliate dell'ambiente. Ciò rende i LiDAR desiderabili per vari usi, come la creazione di mappe 3D di foreste ed ecosistemi, o anche mappe topologiche di altri pianeti.

I LiDAR sono utilizzati anche nei veicoli autonomi, poiché la loro precisione superiore consente alle auto a guida autonoma di capire meglio cosa c'è di fronte a loro.

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RADAR vs. LiDAR

RADAR e LiDAR sono entrambe tecnologie di rilevamento e rilevamento basate sulle onde. I due sono identici nel modo in cui funzionano, tranne per il fatto che RADAR utilizza le onde radio, mentre LiDAR utilizza le onde luminose. Tuttavia, RADAR e LiDAR sono utilizzati in diverse applicazioni a causa delle loro diverse proprietà. Vediamo come si confrontano i due.

Risoluzione e chiarezza

Sono disponibili diverse bande di RADAR e ciascuna utilizza una gamma specifica di onde radio. Questo rende un RADAR diverso da un altro. Tuttavia, come accennato in precedenza, un'onda con una frequenza più alta e una lunghezza d'onda più piccola può produrre immagini più nitide. Proprio per questo motivo, i RADAR a banda millimetrica hanno la massima chiarezza e risoluzione.

I LiDAR creano immagini molto più nitide rispetto ai RADAR. Anche la risoluzione di un RADAR a banda millimetrica è ancora drasticamente inferiore a quella di un LiDAR. Questo perché le onde radio più piccole sono ancora immensamente più grandi delle onde luminose quando si tratta di lunghezza d'onda.

Affidabilità

I LiDAR inviano e ricevono onde luminose per valutare la distanza degli oggetti nel loro ambiente. Il potenziale problema con questo metodo è che molte cose possono manipolare il modo in cui la luce viaggia, e la più famigerata è il maltempo. I LiDAR possono perdere significativamente la precisione in condizioni meteorologiche avverse come pioggia o nebbia.

D'altra parte, i RADAR utilizzano onde radio con lunghezze d'onda molto più grandi e hanno un'attenuazione inferiore. Ciò significa che non perdono energia durante il viaggio e possono spostarsi per un raggio più lungo attraverso l'aria umida senza influire sulle loro prestazioni. Per lo stesso motivo, i RADAR hanno anche un raggio di rilevamento esteso rispetto ai LiDAR.

Prezzo e manutenzione

I LiDAR sono molto più costosi dei RADAR, poiché utilizzano una tecnologia più recente e complicata. I LiDAR utilizzano la luce sotto forma di laser per raccogliere informazioni sull'ambiente circostante e sparare con i laser richiede attrezzature avanzate.

D'altra parte, i RADAR esistono da quasi un secolo e gli ingegneri hanno trovato il modo di realizzarli a un prezzo inferiore. Potresti acquistare un RADAR a banda millimetrica per la tua auto a un prezzo di soli 20 dollari. I RADAR sono spesso dispositivi a stato solido e questo significa che non hanno parti mobili, il che rende minime le possibilità che necessitino di riparazioni.

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RADAR o LiDAR?

Non c'è un chiaro vincitore qui, poiché sia ​​RADAR che LiDAR hanno la loro giusta quota di vantaggi e svantaggi. I LiDAR offrono una chiarezza superiore, ma tendono a non funzionare in caso di maltempo e non hanno un lungo raggio.

I RADAR hanno bande diverse, ma anche i RADAR ad alta risoluzione non sono all'altezza della nitidezza dell'immagine rispetto ai LiDAR. Tuttavia, i RADAR hanno una portata più lunga e non perdono la loro funzione in condizioni meteorologiche avverse per compensare questo.

Tutto si riduce alla tua applicazione e, naturalmente, al tuo budget, poiché i LiDAR sono molto più costosi dei RADAR.

Cos'è Lidar e come funziona?

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