LiDAR vs. RADAR

Knowledge 20200520

La diferencia entre LiDAR (Light Detection And Ranging) y RADAR (Radio Detection And Ranging) es su longitud de onda.

Aunque la finalidad básica del LiDAR y el RADAR es la misma -detectar la presencia y el volumen de objetos distantes-, es esencial comprender la diferencia entre estas dos tecnologías.

Light Detection and Ranging (LiDAR) es una tecnología de teledetección basada en la luz. En el caso de Yellowscan, la idea del LiDAR es bastante sencilla: apuntar un pequeño rayo láser infrarrojo a una superficie y medir el tiempo que tarda el láser en volver a su fuente. Si se dispone de un LiDAR con un ángulo de visión de 360° (utilizando un espejo giratorio, por ejemplo), es posible obtener una nube de puntos del entorno. A continuación, un software específico realiza una imagen en 3D que reproduce la forma alrededor del LiDAR con una posición precisa en el espacio.

El sistema RADAR funciona de forma muy parecida al LiDAR, con la gran diferencia de que utiliza ondas de radio en lugar de luz láser o LED. Transmite ondas de radio desde una antena giratoria o fija y mide el tiempo de vuelo de la señal reflejada.

La longitud de onda del RADAR oscila entre 30 cm y 3 mm, mientras que el LiDAR tiene una longitud de onda de rango micrométrico (los LiDAR de Yellowscan funcionan a 903 y 905 nm).

Diferencias entre LiDAR y radar

Gracias a su longitud de onda, el RADAR puede detectar objetos a gran distancia y a través de la niebla o las nubes. Pero su resolución lateral está limitada por el tamaño de la antena. La resolución del RADAR estándar es de varios metros a una distancia de 100 metros.

LiDAR es una solución compacta que permite un alto nivel de precisión para la cartografía 3D. A una distancia de 100 metros, los sistemas Yellowscan LiDAR tienen una resolución de unos pocos centímetros.

Por ello, el LiDAR se utiliza para la altimetría láser y la cartografía de contornos. El radar, en cambio, se utiliza para los sistemas anticolisión de las aeronaves, el control del tráfico aéreo o la astronomía por radar.

Datos de radar

Datos de un radar de barrido. La imagen superior es un vídeo de la escena, y la inferior son los datos del radar, con las ubicaciones correspondientes marcadas.

El brillo indica la fuerza del retorno. El coche A está cerca y en el centro del retorno del radar (la imagen de vídeo no se extiende tanto a la derecha como el radar); B está más lejos y a la izquierda; C está un poco más lejos y apenas es visible por encima del techo de A; D está mucho más lejos y tiene una orientación entre A y B.

Data from a scanning radar
Point cloud data from Yellowscan UAS LiDAR

Datos LiDAR

Datos de Yellowscan UAS LiDAR. La imagen es una nube de puntos generada con Yellowscan Vx-20 en Japón, a partir de un vuelo a 80m AGL.

La imagen superior está coloreada en altura con un efecto de sombreado (Eye Dome Lighting). Objetos tan finos como los cables de distribución se identifican claramente.

La imagen inferior está coloreada por el valor RGB tomado de una cámara sincronizada con el LiDAR. A cada punto LiDAR se le asigna un valor de color tomado del ortomosaico. El renderizado es una imagen 3D envolvente.

Descubra cómo funciona el LiDAR

LiDAR vs Radar: PREGUNTAS FRECUENTES

Explore las preguntas más frecuentes sobre las distinciones y usos de las tecnologías LiDAR y Radar:

La principal diferencia entre el LiDAR y el radar radica en su tecnología subyacente. El LiDAR utiliza rayos láser para medir distancias, mientras que el radar se basa en ondas de radio. Esta diferencia fundamental da lugar a variaciones en sus aplicaciones y capacidades.

El LiDAR se utiliza en campos como los vehículos autónomos, la silvicultura, la arqueología, la ingeniería civil o la minería. Se utiliza para cartografía 3D precisa, detección de obstáculos y vigilancia medioambiental, entre otros fines.

El radar se utiliza ampliamente en la aviación, el ejército, la predicción meteorológica y la navegación marítima. Su capacidad para detectar objetos y medir su velocidad y dirección le confieren un valor incalculable en estos sectores.

Sí, hay similitudes. Tanto el LiDAR como el radar son tecnologías de teledetección utilizadas para la detección y el alcance de objetos. Son herramientas esenciales en diversas industrias, a pesar de sus diferencias.

La elección entre LiDAR y radar depende de los requisitos específicos de la aplicación. El LiDAR destaca en la cartografía 3D precisa, mientras que el radar es mejor para la detección a larga distancia y en condiciones meteorológicas adversas. Decidir qué tecnología utilizar suele implicar tener en cuenta factores como el coste, la precisión y las condiciones ambientales. Sin embargo, su precisión suele ser inferior a la del LiDAR, que suele medirse en metros.

La tecnología del sonar funciona según un principio completamente distinto al del LiDAR y el radar. En lugar de utilizar ondas electromagnéticas como el radar y rayos láser como el LiDAR, el sonar se basa en ondas sonoras. Un sistema de sonar consta de sensores, llamados hidrófonos, que transmiten y reciben ondas sonoras bajo el agua. Cuando estas ondas acústicas encuentran un objeto, rebotan en el sensor, lo que le permite calcular la distancia y la dirección del objeto. En resumen, mientras que el LiDAR y el radar se basan en una onda electromagnética, el sonar utiliza una onda sonora para detectar objetos bajo el agua.

Los sensores de visión de los vehículos autónomos, como cámaras, LiDAR, radares y sensores ultrasónicos, son esenciales para una conducción más segura y eficiente. Estos sensores captan datos sobre el entorno del vehículo, lo que permite a los sistemas de IA reconocer y responder a objetos, peatones y condiciones de la carretera. Tesla y otros fabricantes de vehículos autónomos utilizan estas tecnologías y seguirán desarrollándolas, contribuyendo a soluciones de conducción autónoma más seguras y avanzadas.

Conclusión:

En resumen, la comparación de LiDAR y Radar refuerza las disparidades tecnológicas fundamentales entre estos dos métodos de detección. El LiDAR funciona emitiendo pulsos láser y midiendo el tiempo que tardan en rebotar, lo que proporciona una distancia precisa y mapas 3D detallados. Por otro lado, el radar se basa en ondas de radio para detectar objetos y medir su velocidad y distancia, destacando en la detección a larga distancia y en condiciones meteorológicas adversas.

Estas diferencias tecnológicas determinan las aplicaciones y los puntos fuertes respectivos del LiDAR y el radar. Mientras que el LiDAR es preferible para tareas que requieren una cartografía meticulosa y el reconocimiento de objetos, la fiabilidad del radar en diversas condiciones ambientales lo hace indispensable en campos como la aviación y las operaciones marítimas. Comprender estos matices tecnológicos es clave para seleccionar el método de detección más adecuado para aplicaciones específicas, garantizando un rendimiento y unos resultados óptimos.

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N.B: Autora Léa Moussy. El contenido de este artículo está protegido por derechos de autor.

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