LiDAR 対レーダー

2020年5月20日

知ってたの?

 

RADAR(Radio Detection and Ranging)と(Light Detection and Ranging)の違いは波長です。

 

レーダーとレーダーの基本的な目的は同じですが、遠方の物体の存在と量を検出するという点では、この2つの技術の違いを理解しておく必要があります。

Light Detection and Ranging ( ) は、光を利用したリモートセンシング技術です。Yellowscan の場合、その背後にあるアイデアは非常にシンプルです:小さな赤外線レーザービームを表面に向け、レーザーが光源に戻るまでの時間を測定します。360度の視野角を持つ(例えば回転鏡を使用)ことで、環境の点群を得ることができます。そして、特定のソフトウェアにより、空間内の正確な位置で周囲の形状を再現した3D画像を作成します。

レーダーシステムは、レーザーやLEDライトの代わりに電波を使用するという大きな違いがありますが、レーダーシステムは、レーザーやLEDライトとほとんど同じように動作します。それは、回転または固定アンテナから電波を送信し、反射された信号の飛行時間を測定します。

RADARの波長は30~3mmで、マイクロメートルの範囲の波長を持っています(YellowscanのLiDARは903nmと905nmで動作します)。

では、どのような違いがあるのでしょうか?

波長があるので、遠距離の物体や霧や雲の中でも検出することができます。しかし、その横方向の分解能はアンテナの大きさによって制限されます。標準的なRADARの分解能は、100メートルの距離で数メートルです。

LiDAR は、3Dマッピングの高精度化を可能にするコンパクトなソリューションです。100メートルの距離では、Yellowscanのシステムは数センチの解像度を持っています。

そのため、レーザー高度計やコンターマッピングに使用されています。一方、レーダーは、航空機の衝突防止システム、航空交通管制やレーダー天文学に使用されています。

 

レーダーデータ

 

走査型レーダーのデータ。上の画像は現場の映像、下の画像はレーダーデータで、対応する位置に印がついている。レーダーデータは範囲(水平)と方位角(垂直、上が左、下が右)。明るさは戻りの強さを示しています。A車は近くでレーダーの戻りの中心(映像はレーダーのように右には伸びていない)、B車はさらに遠くで左、C車はさらに遠くでA車の屋根の上にかろうじて見えている、D車はさらに遠くでA車とB車の間の方位角を持っている。

Lidar データ

 

UAV Yellowscanからのデータ .画像は日本のYellowscan Vx20が80mAGLから生成した点群です。

トップ画像は遮光効果(アイドーム照明)で高さ別に色付けしています。配電線のように細かいものもはっきりと識別できます。
下の画像は、この画像に同期したカメラから取得したRGB値で着色されています。 各点は、オーソモザから取得した色の値に割り当てられています。レンダリングは、没入感のある3D画像です。

 

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