Одна из проблем, которая часто возникает при проведении инспекций с использованием дронов, робототехники и при реагировании на чрезвычайные ситуации, заключается в том, как сохранить точное восприятие в условиях ухудшения видимости из-за дыма, тумана, пыли или пожара.

RGB-камеры и системы искусственного интеллекта — примеры систем машинного зрения, которые хорошо работают в условиях ясной погоды, но быстро выходят из строя в условиях густого дыма или дымки. Однако радар миллиметрового диапазона продолжает обеспечивать стабильное качество сигнала, что делает его незаменимым для любой миссии, где надежность и безопасность имеют первостепенное значение.

Для приложений, включающих беспилотные летательные аппараты, робототехнику или условия плохой видимости, вы можете обратиться к обзору радиолокационных решений на странице продукции Linpowave, посвященной радарам миллиметрового диапазона, чтобы узнать, как эти датчики используются в различных отраслях.

Почему дым и пыль не влияют на работу радара миллиметрового диапазона

Сильное проникновение обеспечивается более длинными волнами

Поскольку длины волн видимого света очень малы, они чрезвычайно подвержены рассеиванию частицами пыли или дыма. В результате детали теряются, а изображения становятся размытыми.

Частоты, на которых работает радар миллиметрового диапазона — 24 ГГц, 60 ГГц или 77 ГГц — имеют длины волн, которые заметно длиннее, чем у частиц в воздухе.

• распределяет меньше

• уменьшает затухание

• более успешно проникает сквозь туман и дым

Благодаря этому радар миллиметрового диапазона продолжает работать даже в случаях, когда зрительные системы практически полностью слепы.

Независимо от освещения

У камер возникают проблемы с:

• тусклое освещение

• Тьма

• подсветка

• освещение, которое быстро меняется

Радар миллиметрового диапазона работает как активный датчик. Поскольку он не зависит от внешнего освещения, он может сохранять стабильное восприятие даже в полной темноте или густом дыму, что крайне важно для спасательных роботов и дронов.

Размеры тела остаются постоянными.

Шум, размытость и отсутствие краев ухудшают зрение.
Радар производит прямые измерения:

• расстояние

• скорость

• угол

• 4-мерные облака точек (для радаров высокого разрешения)

Это значительно повышает надежность выходной мощности в неблагоприятных условиях.

Реальные сценарии, в которых радар превосходит зрение.

Пожаротушение и густой дым

Во время пожаров образуются быстро движущиеся, слоистые клубы дыма. Камеры обычно выходят из строя практически сразу.
Беспилотники, оснащенные радаром миллиметрового диапазона, могут:

• навигация

• избегайте препятствий.

• Сохраняйте стабильное положение

даже когда видимость полностью отсутствует.

Воздушная мобильность и туман в городских районах

Туман и дымка снижают контрастность камеры и дестабилизируют оптические алгоритмы. Радиолокационные технологии продолжают обеспечивать дальнее обнаружение, помогая дронам и системам вертикального взлёта и посадки (EVOL) поддерживать безопасный полёт на малых высотах.

Запыленные промышленные среды

Системы камер регулярно тестируются на горнодобывающих и химических заводах, а также при строительстве туннелей. Радары остаются надёжными, обеспечивая непрерывный мониторинг безопасности и автономную навигацию.

Мониторинг лесных пожаров

Визуальные датчики быстро выходят из строя при лесных пожарах, тогда как радар может продолжать обнаруживать падающие деревья, движущиеся объекты и опасность обрушения конструкций.

Радар и зрение: совместная работа повышает производительность

Радар не призван заменить зрение, а скорее дополнить его.

Более безопасные и надежные навигационные системы создаются путем объединения радара и зрения.

Чтобы увидеть примеры многосенсорных систем, вы можете изучить страницы приложений Linpowave , на которых описывается, как радар улучшает восприятие дронов и робототехники в реальных условиях.

Выбор подходящего радара

Умеренное или легкое курение

Достаточно стандартных радаров, работающих на частоте 77 ГГц.

Густой дым или огонь

Преимущества радара с 4D-визуализацией

• улучшенное разрешение углов

• увеличение плотности облаков в точке

• улучшенное разделение между объектами

Широкомасштабное наблюдение

Большие территории, такие как туннели или зоны лесных пожаров, можно охватить, объединив в сеть несколько радаров.

Подведение итогов

В условиях пыли, дыма и тумана восприятие с помощью камеры имеет свои ограничения. Радар миллиметрового диапазона, включающий:

• Длины волн длиннее

• автономное освещение

• возможности последовательного изменения дальности

сохраняет надежность в случае выхода из строя систем зрения.
По мере развития автономной робототехники, реагирования на чрезвычайные ситуации и логистики на малых высотах миллиметровые радары будут приобретать все большее значение для надежного обнаружения и безопасной навигации.

Чтобы ознакомиться с решениями радаров mmWave для беспилотных летательных аппаратов, промышленной робототехники и условий плохой видимости, посетите официальный обзор продукции на сайте Linpowave.com .

Часто задаваемые вопросы

Может ли сильная задымленность полностью ухудшить работу радара миллиметрового диапазона?

При небольшом затухании он все равно намного стабильнее зрения, хотя и не совсем.

Уменьшается ли дальность обнаружения радаров в тумане?

Радар продолжает надежно функционировать на больших расстояниях, хотя и с небольшой погрешностью.

Устойчив ли радар миллиметрового диапазона к воздействию пожаров и высоких температур?

Несмотря на то, что промышленные радары могут выдерживать высокие температуры, в условиях экстремально высокой температуры им по-прежнему необходим защитный кожух.

Можно ли обеспечить обход препятствий дроном с помощью одного лишь радара?

Это возможно, но максимальный запас прочности обеспечивается при совмещении данных радара и изображения.

Каковы преимущества объединения радара и зрения?

Как в чистых, так и в ухудшенных условиях он сохраняет надежность, повышает отказоустойчивость и снижает количество ложных срабатываний.