تعتمد المركبات ذاتية القيادة، وأنظمة النقل الذكية، والأتمتة الصناعية بشكل متزايد على تقنيات الاستشعار المتقدمة. من بين أكثرها استخدامًا تقنية الليدار (كشف الضوء وتحديد المدى) ورادار الموجات المليمترية . على الرغم من أن كلتا التقنيتين تكتشفان الأجسام وتتبّعانها، إلا أنهما تختلفان اختلافًا كبيرًا في التشغيل ونقاط القوة والتطبيقات. يُعدّ فهم هذه الاختلافات أمرًا بالغ الأهمية للمهندسين والمطورين والشركات عند اختيار حلول الاستشعار المناسبة.
كيف يعمل الليدار
يستخدم الليدار نبضات ضوئية ليزرية لقياس المسافات بين الأجسام. من خلال إصدار آلاف النبضات الضوئية في الثانية وتحليل أوقات عودتها، يُنشئ الليدار خرائط ثلاثية الأبعاد عالية الدقة للبيئة.
النقاط الرئيسية حول LiDAR:
دقة مكانية عالية : تكتشف الأشياء الصغيرة بدقة تصل إلى مستوى المليمتر.
رسم خرائط بيئية ثلاثية الأبعاد : إنشاء سحابات نقاط مفصلة توضح الأشكال والمسافات.
متطلبات خط الرؤية : ينخفض الأداء عندما تحجب العوائق الإشارة أو في ظروف مثل الضباب أو المطر أو الغبار.
تطبيقات الليدار:
الملاحة في المركبات ذاتية القيادة واكتشاف العوائق
رسم الخرائط والمسح عالي الدقة
الروبوتات الصناعية لتحديد المواقع الدقيقة للأشياء
كيف يعمل رادار الموجات المليمترية
يعمل رادار الموجات المليمترية باستخدام موجات راديو عالية التردد ، تتراوح عادةً بين 24 و81 جيجاهرتز . يحسب الرادار المسافات والزوايا وسرعات الأجسام من خلال تحليل إشارات الرادار المنعكسة.
نقاط رئيسية حول رادار mmWave:
القدرة على العمل في جميع الأحوال الجوية : تعمل بشكل موثوق في المطر والضباب والثلج والغبار.
اكتشاف السرعة : يقيس سرعة الجسم من خلال تأثير دوبلر، مما يدعم تجنب الاصطدام.
مدمجة وفعالة من حيث التكلفة : يمكن دمج أجهزة الاستشعار الحديثة في المركبات والمعدات الصناعية بكفاءة.
تطبيقات رادار الموجات المليمترية:
سلامة السيارات: نظام تثبيت السرعة التكيفي، ومراقبة النقطة العمياء، والتحذير من الاصطدام
أنظمة المرور الذكية: اكتشاف المركبات والمشاة في جميع الأحوال الجوية
الأتمتة الصناعية: مراقبة الكائنات ومنع الاصطدام
مقارنة بين الرادار LiDAR ورادار mmWave
| ميزة | ليدار | رادار الموجات المليمترية |
|---|---|---|
| مبدأ التشغيل | نبضات ضوئية | الموجات الراديوية (الموجات المليمترية) |
| دقة | عالية، على مستوى المليمتر | معتدل، مناسب لاكتشاف الأشياء |
| أداء الطقس | حساسة للضباب والمطر والثلج | مقاومة للطقس السيئ |
| اختراق | محدودة؛ مسدودة بالعقبات | يمكن أن تخترق المطر والغبار وبعض العوائق |
| قياس السرعة | غير متأصل | يسمح تأثير دوبلر بقياس السرعة بدقة |
| التكلفة والحجم | تكلفة أعلى ونظام أكبر | مستشعر أقل تكلفة وصغير الحجم |
| الأفضل ملاءمة ل | رسم الخرائط والنمذجة عالية الدقة | كشف قوي، قياس السرعة، تشغيل في جميع الأحوال الجوية |
لماذا يُعد الجمع بين تقنية LiDAR ورادار الموجات المليمترية فعالاً؟
يوفر استخدام كل من رادار LiDAR و mmWave مزايا تكميلية:
تعزيز السلامة : يضمن الرادار الكشف الموثوق به في حالة ضعف الرؤية، ويكمل رسم الخرائط عالية الدقة باستخدام LiDAR.
تكرار المستشعر : يضمن Fusion استمرار التشغيل في حالة حظر أو اختراق أحد المستشعرات.
اتخاذ القرارات في الوقت الحقيقي : يوفر الرادار معلومات دقيقة عن سرعة الجسم لتجنب الاصطدام والقيادة التكيفية.
تم تصميم أجهزة استشعار الرادار Linpowave mmWave للتكامل بسلاسة مع أنظمة LiDAR، مما يوفر اكتشافًا دقيقًا وقياسًا للسرعة وموثوقية محسنة في التطبيقات الصناعية والسيارات.
التطبيقات العملية
1. المركبات ذاتية القيادة
يؤدي الجمع بين رادار LiDAR ورادار mmWave إلى تحسين السلامة والملاحة في جميع الظروف:
نظام تثبيت السرعة التكيفي
الكبح التلقائي في حالات الطوارئ
كشف النقطة العمياء
2. إدارة حركة المرور الذكية
يمكن للبنية التحتية للمدينة استخدام رادار mmWave للكشف الدقيق عن المركبات والمشاة ، بغض النظر عن الظروف الجوية.
3. الأتمتة الصناعية
في المصانع أو المستودعات، يوفر LiDAR رسم خرائط عالية الدقة، بينما يضمن رادار mmWave تجنب الاصطدام بشكل قوي ، مما يحسن الكفاءة التشغيلية والسلامة.
التعليمات
س1: هل يمكن أن يحل رادار mmWave محل LiDAR؟
ج١: لا. يوفر الرادار كشفًا دقيقًا في جميع الظروف الجوية، ولكنه يفتقر إلى خرائط الليدار ثلاثية الأبعاد عالية الدقة. غالبًا ما يُستخدم كلا المستشعرين معًا لتحقيق الأداء الأمثل.
س2: ما هي التكنولوجيا الأفضل للسيارات ذاتية القيادة؟
ج٢: يُفضّل الجمع بينهما. يوفر ليدار خرائط بيئية مفصلة، ويضمن رادار الموجات المليمترية كشفًا دقيقًا وقياسًا دقيقًا للسرعة، حتى في الأحوال الجوية السيئة.
س3: كيف يؤثر الطقس على كل مستشعر؟
ج3: يعتبر LiDAR حساسًا للضباب والأمطار الغزيرة والثلوج. أما رادار mmWave فهو غير متأثر إلى حد كبير ويمكنه اختراق بعض العوائق.
س4: ما هو فرق التكلفة؟
ج4: أنظمة LiDAR أكثر تكلفة بشكل عام بسبب البصريات المعقدة. رادار mmWave صغير الحجم وفعال من حيث التكلفة للنشر الجماعي.
خاتمة
يؤدي كلٌّ من رادار الليدار ورادار الموجات المليمترية (mmWave) أدوارًا متكاملة في أنظمة الاستشعار الحديثة. يتميز الليدار برسم خرائط ثلاثية الأبعاد عالية الدقة ، بينما يوفر رادار الموجات المليمترية كشفًا للأجسام في جميع الأحوال الجوية وقياسًا للسرعة . يُسهم دمج هاتين التقنيتين في تطوير مركبات ذاتية القيادة، وأنظمة صناعية، وبنية تحتية للمدن الذكية، أكثر أمانًا وموثوقية.
تعمل مستشعرات الرادار Linpowave mmWave على تعزيز أنظمة LiDAR، مما يتيح المراقبة في الوقت الفعلي، وتحسين السلامة، والأداء القوي ، حتى في الظروف الجوية السيئة.