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Comparação simples entre LiDAR de 905 nm e 1,5 μm
Vamos simplificar e esclarecer a comparação entre os sistemas LiDAR de 905 nm e 1550/1535 nm:
| Recurso | LiDAR de 905 nm | LiDAR de 1550/1535 nm |
| Segurança para os olhos | - Mais seguro, mas com limites de potência por questões de segurança. | - Muito seguro, permite o uso de maior potência. |
| Faixa | - Pode ter alcance limitado por motivos de segurança. | - Maior alcance porque pode usar mais energia com segurança. |
| Desempenho em condições climáticas adversas | - Mais afetado pela luz solar e pelas condições climáticas. | - Apresenta melhor desempenho em condições climáticas adversas e é menos afetado pela luz solar. |
| Custo | - Mais barato, componentes mais comuns. | - Mais caro, utiliza componentes especializados. |
| Melhor utilizado para | - Aplicações com restrições orçamentárias e necessidades moderadas. | Aplicações de ponta, como a condução autônoma, exigem longo alcance e segurança. |
A comparação entre os sistemas LiDAR de 1550/1535 nm e 905 nm destaca diversas vantagens da tecnologia de comprimento de onda mais longo (1550/1535 nm), principalmente em termos de segurança, alcance e desempenho em diversas condições ambientais. Essas vantagens tornam os sistemas LiDAR de 1550/1535 nm especialmente adequados para aplicações que exigem alta precisão e confiabilidade, como a condução autônoma. Veja a seguir uma análise detalhada dessas vantagens:
1. Segurança ocular aprimorada
A principal vantagem dos sistemas LiDAR de 1550/1535 nm é a maior segurança para os olhos humanos. Os comprimentos de onda mais longos pertencem a uma categoria que é absorvida com mais eficiência pela córnea e pelo cristalino, impedindo que a luz atinja a retina, uma área sensível. Essa característica permite que esses sistemas operem em níveis de potência mais altos, mantendo-se dentro dos limites de exposição seguros, o que os torna ideais para aplicações que exigem sistemas LiDAR de alto desempenho sem comprometer a segurança humana.
2. Maior alcance de detecção
Graças à capacidade de emitir com maior potência de forma segura, os sistemas LiDAR de 1550/1535 nm podem alcançar um alcance de detecção maior. Isso é crucial para veículos autônomos, que precisam detectar objetos à distância para tomar decisões em tempo hábil. O alcance estendido proporcionado por esses comprimentos de onda garante melhor antecipação e capacidade de reação, aumentando a segurança e a eficiência geral dos sistemas de navegação autônoma.
3. Desempenho aprimorado em condições climáticas adversas
Os sistemas LiDAR que operam em comprimentos de onda de 1550/1535 nm demonstram melhor desempenho em condições climáticas adversas, como neblina, chuva ou poeira. Esses comprimentos de onda mais longos conseguem penetrar as partículas atmosféricas com mais eficácia do que os comprimentos de onda mais curtos, mantendo a funcionalidade e a confiabilidade mesmo com baixa visibilidade. Essa capacidade é essencial para o desempenho consistente de sistemas autônomos, independentemente das condições ambientais.
4. Interferência reduzida da luz solar e de outras fontes de luz
Outra vantagem do LiDAR de 1550/1535 nm é a sua menor sensibilidade à interferência da luz ambiente, incluindo a luz solar. Os comprimentos de onda específicos utilizados por esses sistemas são menos comuns em fontes de luz naturais e artificiais, o que minimiza o risco de interferências que poderiam afetar a precisão do mapeamento ambiental por LiDAR. Essa característica é particularmente valiosa em cenários onde a detecção e o mapeamento precisos são essenciais.
5. Penetração do Material
Embora não seja uma consideração primordial para todas as aplicações, os comprimentos de onda mais longos dos sistemas LiDAR de 1550/1535 nm podem oferecer interações ligeiramente diferentes com certos materiais, potencialmente proporcionando vantagens em casos de uso específicos onde a penetração da luz através de partículas ou superfícies (até certo ponto) pode ser benéfica.
Apesar dessas vantagens, a escolha entre sistemas LiDAR de 1550/1535 nm e 905 nm também envolve considerações de custo e requisitos de aplicação. Embora os sistemas de 1550/1535 nm ofereçam desempenho e segurança superiores, eles geralmente são mais caros devido à complexidade e aos menores volumes de produção de seus componentes. Portanto, a decisão de usar a tecnologia LiDAR de 1550/1535 nm muitas vezes depende das necessidades específicas da aplicação, incluindo o alcance necessário, considerações de segurança, condições ambientais e restrições orçamentárias.
Leitura complementar:
1.Uusitalo, T., Viheriälä, J., Virtanen, H., Hanhinen, S., Hytönen, R., Lyytikäinen, J., & Guina, M. (2022). Diodos laser RWG cônicos de alta potência de pico para aplicações LIDAR seguras para os olhos em torno de comprimento de onda de 1,5 μm.[Link]
Resumo:O artigo "Diodos laser RWG cônicos de alta potência de pico para aplicações LIDAR seguras para os olhos em torno de 1,5 μm de comprimento de onda" discute o desenvolvimento de lasers seguros para os olhos, com alta potência de pico e brilho, para aplicações LIDAR automotivas, alcançando potência de pico de última geração com potencial para melhorias adicionais.
2. Dai, Z., Wolf, A., Ley, P.-P., Glück, T., Sundermeier, M., & Lachmayer, R. (2022). Requisitos para sistemas LiDAR automotivos. Sensors (Basel, Suíça), 22.[Link]
Resumo:O relatório "Requisitos para Sistemas LiDAR Automotivos" analisa as principais métricas de LiDAR, incluindo alcance de detecção, campo de visão, resolução angular e segurança do laser, enfatizando os requisitos técnicos para aplicações automotivas.
3. Shang, X., Xia, H., Dou, X., Shangguan, M., Li, M., Wang, C., Qiu, J., Zhao, L., & Lin, S. (2017). Algoritmo de inversão adaptativa para lidar de visibilidade de 1,5 μm incorporando expoente de comprimento de onda Angstrom in situ. Optics Communications.[Link]
Resumo:O algoritmo de inversão adaptativa para lidar de visibilidade de 1,5 μm incorporando o expoente de comprimento de onda Angstrom in situ apresenta um lidar de visibilidade de 1,5 μm seguro para os olhos em locais movimentados, com um algoritmo de inversão adaptativa que demonstra alta precisão e estabilidade (Shang et al., 2017).
4. Zhu, X., & Elgin, D. (2015). Segurança do laser no projeto de LIDARs de varredura no infravermelho próximo.[Link]
Resumo:O artigo "Segurança a laser no projeto de LIDARs de varredura no infravermelho próximo" discute as considerações de segurança a laser no projeto de LIDARs de varredura seguros para os olhos, indicando que a seleção cuidadosa de parâmetros é crucial para garantir a segurança (Zhu & Elgin, 2015).
5.Beuth, T., Thiel, D., & Erfurth, MG (2018). O perigo da acomodação e dos LIDARs de varredura.[Link]
Resumo:O artigo "The hazard of accommodation and scanning LIDARs" examina os riscos de segurança a laser associados a sensores LIDAR automotivos, sugerindo a necessidade de reconsiderar as avaliações de segurança a laser para sistemas complexos compostos por múltiplos sensores LIDAR (Beuth et al., 2018).
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Data da publicação: 15 de março de 2024