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Semplice confronto tra LiDAR a 905 nm e 1,5 μm
Semplifichiamo e chiariamo il confronto tra i sistemi LiDAR a 905 nm e 1550/1535 nm:
| Caratteristica | LiDAR a 905 nm | LiDAR da 1550/1535 nm |
| Sicurezza per gli occhi | - Più sicuro, ma con limiti di potenza per motivi di sicurezza. | - Molto sicuro, consente di utilizzare una potenza maggiore. |
| Allineare | - Può avere una gittata limitata per motivi di sicurezza. | - Maggiore autonomia perché può utilizzare più energia in modo sicuro. |
| Prestazioni in condizioni meteorologiche | - Maggiore influenza della luce solare e delle condizioni meteorologiche. | - Offre prestazioni migliori in caso di maltempo ed è meno influenzato dalla luce solare. |
| Costo | - Più economici, i componenti sono più comuni. | - Più costoso, utilizza componenti specializzati. |
| Ideale per | - Applicazioni economiche con esigenze moderate. | - Utilizzi di fascia alta come la guida autonoma necessitano di ampia autonomia e sicurezza. |
Il confronto tra i sistemi LiDAR a 1550/1535 nm e 905 nm evidenzia diversi vantaggi derivanti dall'utilizzo della tecnologia a lunghezza d'onda maggiore (1550/1535 nm), in particolare in termini di sicurezza, portata e prestazioni in diverse condizioni ambientali. Questi vantaggi rendono i sistemi LiDAR a 1550/1535 nm particolarmente adatti per applicazioni che richiedono elevata precisione e affidabilità, come la guida autonoma. Ecco un'analisi dettagliata di questi vantaggi:
1. Maggiore sicurezza degli occhi
Il vantaggio più significativo dei sistemi LiDAR a 1550/1535 nm è la loro maggiore sicurezza per l'occhio umano. Le lunghezze d'onda maggiori rientrano in una categoria che viene assorbita in modo più efficiente dalla cornea e dal cristallino, impedendo alla luce di raggiungere la retina, un organo sensibile. Questa caratteristica consente a questi sistemi di operare a livelli di potenza più elevati pur rimanendo entro i limiti di esposizione di sicurezza, rendendoli ideali per applicazioni che richiedono sistemi LiDAR ad alte prestazioni senza compromettere la sicurezza umana.
2. Raggio di rilevamento più lungo
Grazie alla capacità di emettere una potenza maggiore in modo sicuro, i sistemi LiDAR a 1550/1535 nm possono raggiungere un raggio di rilevamento più ampio. Questo è fondamentale per i veicoli autonomi, che devono rilevare oggetti a distanza per prendere decisioni tempestive. L'ampia portata offerta da queste lunghezze d'onda garantisce migliori capacità di anticipazione e reazione, migliorando la sicurezza e l'efficienza complessive dei sistemi di navigazione autonoma.
3. Prestazioni migliorate in condizioni meteorologiche avverse
I sistemi LiDAR che operano a lunghezze d'onda di 1550/1535 nm dimostrano prestazioni migliori in condizioni meteorologiche avverse, come nebbia, pioggia o polvere. Queste lunghezze d'onda maggiori possono penetrare le particelle atmosferiche in modo più efficace rispetto a quelle più corte, mantenendo funzionalità e affidabilità anche in condizioni di scarsa visibilità. Questa capacità è essenziale per garantire prestazioni costanti dei sistemi autonomi, indipendentemente dalle condizioni ambientali.
4. Riduzione delle interferenze della luce solare e di altre fonti luminose
Un altro vantaggio del LiDAR a 1550/1535 nm è la sua ridotta sensibilità alle interferenze della luce ambientale, inclusa quella solare. Le lunghezze d'onda specifiche utilizzate da questi sistemi sono meno comuni nelle fonti di luce naturale e artificiale, il che riduce al minimo il rischio di interferenze che potrebbero compromettere l'accuratezza della mappatura ambientale del LiDAR. Questa caratteristica è particolarmente preziosa in scenari in cui la precisione di rilevamento e mappatura sono fondamentali.
5. Penetrazione del materiale
Sebbene non siano un fattore primario per tutte le applicazioni, le lunghezze d'onda maggiori dei sistemi LiDAR da 1550/1535 nm possono offrire interazioni leggermente diverse con determinati materiali, offrendo potenzialmente vantaggi in casi d'uso specifici in cui la penetrazione della luce attraverso particelle o superfici (in una certa misura) può essere utile.
Nonostante questi vantaggi, la scelta tra sistemi LiDAR a 1550/1535 nm e 905 nm comporta anche considerazioni di costo e requisiti applicativi. Sebbene i sistemi a 1550/1535 nm offrano prestazioni e sicurezza superiori, sono generalmente più costosi a causa della complessità e dei minori volumi di produzione dei loro componenti. Pertanto, la decisione di utilizzare la tecnologia LiDAR a 1550/1535 nm dipende spesso dalle esigenze specifiche dell'applicazione, tra cui la portata richiesta, le considerazioni sulla sicurezza, le condizioni ambientali e i vincoli di budget.
Ulteriori letture:
1.Uusitalo, T., Viheriälä, J., Virtanen, H., Hanhinen, S., Hytönen, R., Lyytikäinen, J., & Guina, M. (2022). Diodi laser RWG rastremati ad alta potenza di picco per applicazioni LIDAR sicure per gli occhi con una lunghezza d'onda intorno a 1,5 μm.[Collegamento]
Astratto:"Diodi laser RWG rastremati ad alta potenza di picco per applicazioni LIDAR sicure per la vista attorno a una lunghezza d'onda di 1,5 μm" illustra lo sviluppo di laser ad alta potenza di picco e luminosità sicure per la vista per LIDAR nel settore automobilistico, ottenendo una potenza di picco all'avanguardia con potenziale per ulteriori miglioramenti.
2. Dai, Z., Wolf, A., Ley, P.-P., Glück, T., Sundermeier, M. e Lachmayer, R. (2022). Requisiti per i sistemi LiDAR per autoveicoli. Sensors (Basilea, Svizzera), 22.[Collegamento]
Astratto:"Requisiti per i sistemi LiDAR per autoveicoli" analizza le metriche LiDAR chiave, tra cui portata di rilevamento, campo visivo, risoluzione angolare e sicurezza laser, sottolineando i requisiti tecnici per le applicazioni automobilistiche.
3. Shang, X., Xia, H., Dou, X., Shangguan, M., Li, M., Wang, C., Qiu, J., Zhao, L. e Lin, S. (2017). Algoritmo di inversione adattiva per lidar con visibilità di 1,5 μm che incorpora l'esponente di lunghezza d'onda in Angstrom in situ. Optics Communications.[Collegamento]
Astratto:L'algoritmo di inversione adattiva per lidar con visibilità di 1,5 μm che incorpora l'esponente di lunghezza d'onda Angstrom in situ" presenta un lidar con visibilità di 1,5 μm sicuro per gli occhi per luoghi affollati, con un algoritmo di inversione adattiva che mostra elevata precisione e stabilità (Shang et al., 2017).
4.Zhu, X., & Elgin, D. (2015). Sicurezza laser nella progettazione di LIDAR a scansione nel vicino infrarosso.[Collegamento]
Astratto:In "Sicurezza laser nella progettazione di LIDAR a scansione nel vicino infrarosso" vengono esaminate le considerazioni sulla sicurezza laser nella progettazione di LIDAR a scansione sicuri per la vista, evidenziando che un'attenta selezione dei parametri è fondamentale per garantire la sicurezza (Zhu & Elgin, 2015).
5. Beuth, T., Thiel, D., & Erfurth, MG (2018). Il rischio dell'accomodazione e della scansione dei LIDAR.[Collegamento]
Astratto:Il documento "Il rischio dell'adattamento e della scansione dei LIDAR" esamina i rischi per la sicurezza laser associati ai sensori LIDAR per autoveicoli, suggerendo la necessità di riconsiderare le valutazioni sulla sicurezza laser per sistemi complessi costituiti da più sensori LIDAR (Beuth et al., 2018).
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Data di pubblicazione: 15-03-2024