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Einfacher Vergleich zwischen 905 nm und 1,5 μm LiDAR
Lassen Sie uns den Vergleich zwischen 905-nm- und 1550/1535-nm-LiDAR-Systemen vereinfachen und verdeutlichen:
| Besonderheit | 905 nm LiDAR | 1550/1535 nm LiDAR |
| Sicherheit für die Augen | - Sicherer, aber aus Sicherheitsgründen mit Leistungsbeschränkungen. | - Sehr sicher, ermöglicht eine höhere Leistungsnutzung. |
| Reichweite | - Kann aus Sicherheitsgründen eine begrenzte Reichweite haben. | - Größere Reichweite, da mehr Leistung sicher genutzt werden kann. |
| Leistung bei Wetter | - Stärker durch Sonnenlicht und Wetter beeinflusst. | - Bietet bessere Leistung bei schlechtem Wetter und wird weniger durch Sonnenlicht beeinträchtigt. |
| Kosten | - Billiger, Komponenten sind häufiger. | - Teurer, verwendet spezielle Komponenten. |
| Am besten geeignet für | - Kostensensitive Anwendungen mit moderatem Bedarf. | - High-End-Anwendungen wie autonomes Fahren erfordern große Reichweite und Sicherheit. |
Der Vergleich zwischen 1550/1535 nm- und 905 nm-LiDAR-Systemen verdeutlicht mehrere Vorteile der längerwelligen Technologie (1550/1535 nm), insbesondere in Bezug auf Sicherheit, Reichweite und Leistung unter verschiedenen Umgebungsbedingungen. Diese Vorteile machen 1550/1535 nm-LiDAR-Systeme besonders geeignet für Anwendungen, die hohe Präzision und Zuverlässigkeit erfordern, wie z. B. autonomes Fahren. Hier ein detaillierter Überblick über diese Vorteile:
1. Verbesserte Augensicherheit
Der größte Vorteil von 1550/1535 nm LiDAR-Systemen ist ihre erhöhte Sicherheit für das menschliche Auge. Die längeren Wellenlängen werden von der Hornhaut und der Linse des Auges effizienter absorbiert, sodass das Licht die empfindliche Netzhaut nicht erreicht. Diese Eigenschaft ermöglicht es diesen Systemen, mit höherer Leistung zu arbeiten und gleichzeitig die sicheren Belastungsgrenzen einzuhalten. Damit eignen sie sich ideal für Anwendungen, die leistungsstarke LiDAR-Systeme erfordern, ohne die Sicherheit des Menschen zu gefährden.
2. Größere Erfassungsreichweite
Dank der Fähigkeit, sicher mit höherer Leistung zu senden, erreichen 1550/1535-nm-LiDAR-Systeme eine größere Erfassungsreichweite. Dies ist entscheidend für autonome Fahrzeuge, die Objekte aus der Ferne erkennen müssen, um rechtzeitig Entscheidungen treffen zu können. Die erweiterte Reichweite dieser Wellenlängen sorgt für bessere Vorhersage- und Reaktionsfähigkeit und erhöht so die allgemeine Sicherheit und Effizienz autonomer Navigationssysteme.
3. Verbesserte Leistung bei widrigen Wetterbedingungen
LiDAR-Systeme mit Wellenlängen von 1550/1535 nm zeigen eine bessere Leistung bei widrigen Wetterbedingungen wie Nebel, Regen oder Staub. Diese längeren Wellenlängen können atmosphärische Partikel effektiver durchdringen als kürzere Wellenlängen und sorgen so für Funktionalität und Zuverlässigkeit auch bei schlechter Sicht. Diese Fähigkeit ist entscheidend für die gleichbleibende Leistung autonomer Systeme, unabhängig von den Umgebungsbedingungen.
4. Reduzierte Störungen durch Sonnenlicht und andere Lichtquellen
Ein weiterer Vorteil von 1550/1535 nm LiDAR ist die geringere Empfindlichkeit gegenüber Störungen durch Umgebungslicht, einschließlich Sonnenlicht. Die von diesen Systemen verwendeten Wellenlängen sind in natürlichen und künstlichen Lichtquellen seltener anzutreffen. Dies minimiert das Risiko von Störungen, die die Genauigkeit der LiDAR-Umgebungskartierung beeinträchtigen könnten. Diese Funktion ist besonders wertvoll in Szenarien, in denen präzise Erkennung und Kartierung entscheidend sind.
5. Materialdurchdringung
Obwohl dies nicht für alle Anwendungen eine vorrangige Überlegung ist, können die längeren Wellenlängen von 1550/1535 nm-LiDAR-Systemen leicht unterschiedliche Wechselwirkungen mit bestimmten Materialien ermöglichen und so möglicherweise Vorteile in bestimmten Anwendungsfällen bieten, in denen das Durchdringen von Partikeln oder Oberflächen (bis zu einem gewissen Grad) von Vorteil sein kann.
Trotz dieser Vorteile sind bei der Wahl zwischen 1550/1535-nm- und 905-nm-LiDAR-Systemen auch Kosten- und Anwendungsanforderungen zu berücksichtigen. 1550/1535-nm-Systeme bieten zwar höhere Leistung und Sicherheit, sind aber aufgrund der Komplexität und der geringeren Produktionsmengen ihrer Komponenten in der Regel teurer. Daher hängt die Entscheidung für die 1550/1535-nm-LiDAR-Technologie oft von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab, einschließlich der erforderlichen Reichweite, Sicherheitsaspekten, Umgebungsbedingungen und Budgetbeschränkungen.
Weiterführende Literatur:
1.Uusitalo, T., Viheriälä, J., Virtanen, H., Hanhinen, S., Hytönen, R., Lyytikäinen, J. & Guina, M. (2022). Konische RWG-Laserdioden mit hoher Spitzenleistung für augensichere LIDAR-Anwendungen bei etwa 1,5 μm Wellenlänge.[Link]
Abstrakt:In „Konische RWG-Laserdioden mit hoher Spitzenleistung für augensichere LIDAR-Anwendungen bei einer Wellenlänge von etwa 1,5 μm“ wird die Entwicklung augensicherer Laser mit hoher Spitzenleistung und Helligkeit für LIDAR in der Automobilindustrie erörtert, die Spitzenleistungen auf dem neuesten Stand der Technik erreichen und Potenzial für weitere Verbesserungen bieten.
2.Dai, Z., Wolf, A., Ley, P.-P., Glück, T., Sundermeier, M., & Lachmayer, R. (2022). Requirements for Automotive LiDAR Systems. Sensors (Basel, Switzerland), 22.[Link]
Abstrakt:„Anforderungen an LiDAR-Systeme für die Automobilindustrie“ analysiert wichtige LiDAR-Kennzahlen, darunter Erfassungsbereich, Sichtfeld, Winkelauflösung und Lasersicherheit, und betont die technischen Anforderungen für Automobilanwendungen.
3.Shang, X., Xia, H., Dou, X., Shangguan, M., Li, M., Wang, C., Qiu, J., Zhao, L., & Lin, S. (2017). Adaptiver Inversionsalgorithmus für Lidar mit 1,5 μm Sichtbarkeit unter Einbeziehung des Angström-Wellenlängenexponenten in situ. Optische Kommunikation.[Link]
Abstrakt:„Adaptiver Inversionsalgorithmus für 1,5-μm-Sichtbarkeits-Lidar unter Einbeziehung des In-situ-Angström-Wellenlängenexponenten“ stellt ein augensicheres 1,5-μm-Sichtbarkeits-Lidar für überfüllte Orte mit einem adaptiven Inversionsalgorithmus dar, der eine hohe Genauigkeit und Stabilität aufweist (Shang et al., 2017).
4.Zhu, X., & Elgin, D. (2015). Lasersicherheit beim Design von Nahinfrarot-Scan-LIDARs.[Link]
Abstrakt:In „Lasersicherheit beim Design von Nahinfrarot-Scan-LIDARs“ werden Überlegungen zur Lasersicherheit beim Design augensicherer Scan-LIDARs erörtert und darauf hingewiesen, dass eine sorgfältige Parameterauswahl für die Gewährleistung der Sicherheit von entscheidender Bedeutung ist (Zhu & Elgin, 2015).
5.Beuth, T., Thiel, D., & Erfurth, MG (2018). Die Gefahr der Akkommodation und des Scannens von LIDARs.[Link]
Abstrakt:„The hazard of accommodation and scanning LIDARs“ untersucht die mit LIDAR-Sensoren in Kraftfahrzeugen verbundenen Lasersicherheitsrisiken und legt nahe, dass die Lasersicherheitsbewertungen für komplexe Systeme, die aus mehreren LIDAR-Sensoren bestehen, überdacht werden müssen (Beuth et al., 2018).
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Veröffentlichungszeit: 15. März 2024