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Einfacher Vergleich zwischen 905 nm und 1,5 μm LiDAR
Vereinfachen und verdeutlichen wir den Vergleich zwischen 905-nm- und 1550/1535-nm-LiDAR-Systemen:
| Besonderheit | 905-nm-LiDAR | 1550/1535 nm LiDAR |
| Sicherheit für die Augen | - Sicherer, aber aus Sicherheitsgründen mit begrenzter Leistung. | - Sehr sicher, ermöglicht einen höheren Stromverbrauch. |
| Reichweite | - Kann aus Sicherheitsgründen eine begrenzte Reichweite haben. | - Größere Reichweite, da mehr Leistung sicher genutzt werden kann. |
| Leistung im Wetter | - Stärkerer Einfluss von Sonnenlicht und Wetter. | - Funktioniert besser bei schlechtem Wetter und wird weniger durch Sonnenlicht beeinträchtigt. |
| Kosten | - Günstiger, Komponenten kommen häufiger vor. | - Teurer, verwendet spezielle Komponenten. |
| Am besten geeignet für | - Kostensensible Anwendungen mit moderaten Anforderungen. | - High-End-Anwendungen wie autonomes Fahren erfordern große Reichweite und Sicherheit. |
Der Vergleich zwischen 1550/1535-nm- und 905-nm-LiDAR-Systemen zeigt mehrere Vorteile der Verwendung der Technologie mit längerer Wellenlänge (1550/1535 nm), insbesondere im Hinblick auf Sicherheit, Reichweite und Leistung unter verschiedenen Umgebungsbedingungen.Aufgrund dieser Vorteile eignen sich 1550/1535-nm-LiDAR-Systeme besonders für Anwendungen, die hohe Präzision und Zuverlässigkeit erfordern, wie beispielsweise autonomes Fahren.Hier finden Sie einen detaillierten Überblick über diese Vorteile:
1. Erhöhte Augensicherheit
Der größte Vorteil von 1550/1535-nm-LiDAR-Systemen ist ihre erhöhte Sicherheit für das menschliche Auge.Die längeren Wellenlängen fallen in eine Kategorie, die von der Hornhaut und der Linse des Auges effizienter absorbiert wird und so verhindert, dass das Licht die empfindliche Netzhaut erreicht.Diese Eigenschaft ermöglicht es diesen Systemen, bei höheren Leistungsniveaus zu arbeiten und dabei sichere Expositionsgrenzen einzuhalten, was sie ideal für Anwendungen macht, die leistungsstarke LiDAR-Systeme erfordern, ohne die menschliche Sicherheit zu beeinträchtigen.
2. Größere Erkennungsreichweite
Dank der Fähigkeit, sicher mit höherer Leistung zu emittieren, können 1550/1535-nm-LiDAR-Systeme eine größere Erkennungsreichweite erreichen.Dies ist von entscheidender Bedeutung für autonome Fahrzeuge, die Objekte aus der Ferne erkennen müssen, um rechtzeitig Entscheidungen treffen zu können.Die durch diese Wellenlängen bereitgestellte erweiterte Reichweite sorgt für bessere Antizipations- und Reaktionsfähigkeiten und erhöht die allgemeine Sicherheit und Effizienz autonomer Navigationssysteme.
3. Verbesserte Leistung bei widrigen Wetterbedingungen
LiDAR-Systeme, die bei Wellenlängen von 1550/1535 nm arbeiten, 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 bei schlechter Sicht.Diese Fähigkeit ist für die konstante Leistung autonomer Systeme unabhängig von den Umgebungsbedingungen unerlässlich.
4. Reduzierte Störungen durch Sonnenlicht und andere Lichtquellen
Ein weiterer Vorteil von 1550/1535 nm LiDAR ist seine geringere Empfindlichkeit gegenüber Störungen durch Umgebungslicht, einschließlich Sonnenlicht.Die von diesen Systemen verwendeten spezifischen Wellenlängen sind bei natürlichen und künstlichen Lichtquellen weniger verbreitet, wodurch das Risiko von Interferenzen minimiert wird, die die Genauigkeit der Umgebungskartierung von LiDAR beeinträchtigen könnten.Diese Funktion ist besonders wertvoll in Szenarien, in denen eine präzise Erkennung und Kartierung von entscheidender Bedeutung ist.
5. Materialdurchdringung
Die längeren Wellenlängen von 1550/1535-nm-LiDAR-Systemen sind zwar nicht für alle Anwendungen eine vorrangige Überlegung, können jedoch zu leicht unterschiedlichen Wechselwirkungen mit bestimmten Materialien führen und möglicherweise Vorteile in bestimmten Anwendungsfällen bieten, in denen das Eindringen von Licht durch Partikel 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.Obwohl 1550/1535-nm-Systeme eine überlegene Leistung und Sicherheit bieten, sind sie aufgrund der Komplexität und geringeren Produktionsmengen ihrer Komponenten im Allgemeinen teurer.Daher hängt die Entscheidung für den Einsatz der 1550/1535-nm-LiDAR-Technologie häufig von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab, einschließlich der erforderlichen Reichweite, Sicherheitsaspekten, Umgebungsbedingungen und Budgetbeschränkungen.
Weiterführende Literatur:
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Abstrakt:Konische RWG-Laserdioden mit hoher Spitzenleistung für augensichere LIDAR-Anwendungen bei etwa 1,5 μm Wellenlänge“ erörtert die Entwicklung von augensicheren Lasern mit hoher Spitzenleistung und Helligkeit für LIDAR im Automobilbereich, die Spitzenleistung auf dem neuesten Stand der Technik mit Potenzial für weitere Verbesserungen erreichen.
2.Dai, Z., Wolf, A., Ley, P.-P., Glück, T., Sundermeier, M. & Lachmayer, R. (2022).Anforderungen an Automotive-LiDAR-Systeme.Sensoren (Basel, Schweiz), 22.[Verknüpfung]
Abstrakt:„Anforderungen an Automotive-LiDAR-Systeme“ analysiert wichtige LiDAR-Metriken, einschließlich Erfassungsbereich, Sichtfeld, Winkelauflösung und Lasersicherheit, und betont dabei die technischen Anforderungen für Automotive-Anwendungen.
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 einer Sichtweite von 1,5 μm unter Einbeziehung des In-situ-Angström-Wellenlängenexponenten.Optikkommunikation.[Verknüpfung]
Abstrakt:„Adaptiver Inversionsalgorithmus für 1,5 μm Sichtbarkeits-Lidar mit In-situ-Angström-Wellenlängenexponenten“ stellt einen augensicheren 1,5 μm Sichtbarkeits-Lidar für überfüllte Orte mit einem adaptiven Inversionsalgorithmus vor, der eine hohe Genauigkeit und Stabilität aufweist (Shang et al., 2017).
4. Zhu, X. & Elgin, D. (2015).Lasersicherheit beim Design von Nahinfrarot-LIDARs.[Verknüpfung]
Abstrakt:„Lasersicherheit beim Design von nahinfraroten Scan-LIDARs“ erörtert Überlegungen zur Lasersicherheit beim Design augensicherer Scan-LIDARs und weist darauf hin, 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.[Verknüpfung]
Abstrakt:„The Hazard of Accommodation and Scanning LIDARs“ untersucht Lasersicherheitsrisiken im Zusammenhang mit Automobil-LIDAR-Sensoren 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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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 15. März 2024