Радарная технология: анализ различий и сценариев применения лазера и микроволнового излучения

Радарные технологии играют жизненно важную роль в современной науке и технологиях, особенно в таких областях, как автономное вождение, аэрокосмическая промышленность, военная разведка и картографирование с помощью дистанционного зондирования. Хотя LiDAR и микроволновый радар относятся к одному семейству радаров, они имеют существенные различия в принципах, показателях производительности и сценариях применения. В этом эссе будут рассмотрены различия между лидаром и микроволновым радаром, а также уникальные особенности каждой технологии.

Разница на принципиальном уровне

лидар

Лидар использует источник лазерного света для излучения очень коротких световых импульсов. Когда световой импульс попадает на цель, он отражается, а приемник улавливает и записывает часть отраженного света. Путем измерения разницы во времени испускания и возврата световых импульсов рассчитывается расстояние до цели, а относительная скорость цели определяется путем анализа разности фаз отраженного света. LiDAR имеет чрезвычайно высокую направленность и угловое разрешение, что позволяет создавать детальные трехмерные пространственные изображения.
микроволновый радар

Микроволновой радар использует для обнаружения электромагнитные волны в микроволновом диапазоне частот. Он посылает непрерывную или импульсную микроволновую энергию в окружающее пространство. Когда микроволновая печь сталкивается с целевым объектом, она отражается. Радиолокационная приемная система улавливает эхо-сигнал и изменяет его в зависимости от времени прибытия и амплитуды сигнала. Определите расстояние, направление и скорость цели. Длина волны микроволнового радара намного больше, чем у лазера, поэтому его разрешающая способность и характеристики проникновения отличаются от лидара.
Сравнение показателей эффективности

разрешение

LiDAR имеет чрезвычайно высокое разрешение, включая разрешение по расстоянию, углу и скорости, и может точно различать очень близкие объекты и отображать детали на уровне нескольких сантиметров, что делает его подходящим для таких областей, как автономное вождение.

Разрешение микроволнового радара относительно низкое, особенно первые микроволновые радары в основном использовались для обнаружения на больших расстояниях и крупномасштабного покрытия. Однако с развитием технологий его разрешение улучшилось, но оно все еще не так хорошо, как лидар.

Проникновение и погодная адаптируемость

Микроволновой радар обладает высокой проникающей способностью и может обеспечивать хорошие результаты обнаружения, особенно в плохую погоду. Подходит для авиации, навигации и других областей.

На лидар сильно повлияют капли воды, дымка и т. д., но он имеет превосходные характеристики обнаружения в ясной среде.

Защита от помех и сокрытие

Благодаря своей короткой длине волны лидар меньше подвержен помехам от естественного фонового излучения и обладает сильными противоразведывательными возможностями.

Радиосигналы могут создавать помехи микроволновому радару, но универсальность его диапазона дает ему определенную способность противостоять помехам.

Различия в сценариях применения

Применение лидара

Лидар широко используется в таких областях, как беспилотное вождение, трехмерная съемка местности и планирование строительства, и стал ключевым датчиком для современных систем автономного вождения.

Применение микроволновых радаров

Микроволновой радар широко используется в прогнозировании погоды, авиационной навигации, функциях безопасности автомобилей и других областях. В частности, в области безопасности транспортных средств радары миллиметрового диапазона становятся все более распространенными.

LiDAR и микроволновый радар имеют свои особенности с точки зрения принципов, характеристик и областей применения, и каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. В практических приложениях часто необходимо всесторонне рассмотреть их преимущества и недостатки и выбрать подходящую радиолокационную технологию для удовлетворения различных потребностей.