LiDAR (Light Detection and Ranging) – Что это такое лидар-сканер: как работает технология и где используется

Статьи о технологиях и девайсах

LiDAR (расшифровывается, как Light Detection and Ranging) – это устройство использующее батиметрические датчики и лазеры, для измерения расстояний, форму и для ориентации объектов в пространстве. LiDAR сканеры очень распространены и используются в разных устройствах, от iPhone до автомобилей.

LiDAR (Light Detection and Ranging) – Что это такое

Что это LiDAR сканер и как работает

У современных гаджетов полно всяких датчиков, а современные смартфоны имеют по несколько камер. LiDAR стал одним из таких датчиков, который попал на iPhone начиная с iPhone 12. Им также оснащаются роботы-пылесосы и беспилотные машины.

Что это LiDAR сканер и как работает

У LiDAR и RADAR есть общие черты, но первый использует лазерный свет, в то время как RADAR работает благодаря радиоволнам. Оба датчика посылают волну и замеряют время, затраченное на получение обратного сигнала. Таким образом, датчик получают информацию об уровне удалённости объекта.

Несмотря на похожие принципы работы, LiDAR выделяется тем, что у излучаемого им световой волны длина меньше, чем у радиоволн. Этим обеспечивается более высокая точность.

Технология не только измеряет расстояние, но и даёт массу дополнительной информации. Кроме того, при повторных замерах есть возможность не только узнать направление и скорость передвижения объектов, но также и их ориентацию. Так, система понимает, в какую стороны повёрнуты объекты в пространстве.

Как работает LiDAR сканер

LiDAR не единственная технология типа Time of Flight (время полёта), используемая в гаджетах. Южнокорейская компания Samsung оснащает флагманские версии своих смартфонов датчиками ToF. Но они менее продвинуты и базируются на инфракрасных лучах, в то время как современный iPhone, посылает целую сетку лазерных лучей вместо одинокого. Это, и точнее, и быстрее.

Где используется LiDAR

LiDAR (Light Detection and Ranging) является одним из самых распространённых методов сбора геоданных, используемых в различных отраслях, как картография, геология, градостроительство, автомобильная промышленность и многих других.

Где используется LiDAR

Изначально LiDAR – это научный инструмент, например, для использования на самолётах для картографирования.

Но так как теперь это не такая дорогостоящая технология, датчики добрались и до бытовой сферы. Общая цель у LiDAR – создать картину окружающего пространства, но не везде датчики используются одинаково.

Для чего используются LiDAR

Для чего используются LiDAR:

  1. В приложениях. Так, мы использует технологию на iPhone, чтобы определить глубину, что улучшает фотографические возможности. Кроме того, LiDAR сделал встроенную в смартфоны рулетку куда точнее. У технологии огромный потенциал для улучшения дополненной реальности, когда визуальные эффекты встраиваются в реальность, транслируемую камерой телефона.
  2. Авторынок. Самый известный производитель электрокаров Tesla не использует LiDAR, однако многие прототипы беспилотных автомобилей имеют эту технологию для создания карт местности.
  3. Роботы и дроны. Ещё одна бытовая сфера применения – роботы-пылесосы. Им крайне важно умело обходить препятствия, чтобы нигде не застрять и качественно провести уборку. Для этого важно правильно определить, что находится перед пылесосом и как это объехать.
  4. Наука. Датчики LiDAR здесь также активно используются. Например, при анализе атмосферы, включая профилирование облаков, исследование ветров и многое другое. К использованию LiDAR прибегают и в астрономических целях, измеряя расстояние от близлежащих объектов до условной Луны, позволяя узнать расстояние с точностью до миллиметра.

Сфера применения LiDAR

Зачастую данные собираются с воздуха, чтобы получить вид сверху на географические объекты. Таким образом, с помощью LiDAR-сканеров учёные исследуют как естественную среду, так и искусственную. Моделируют различные стихийные бедствия вроде наводнений и используют при реагировании на чрезвычайные ситуации.

Но, на этом сфера применения LiDAR не ограничивается. Батиметрические датчики позволяют проникать в воду и изучать морские донья и русла рек. В агропромышленной сфере анализируются сельскохозяйственные культуры, чтобы понимать, в чём они нуждаются. Археологи прибегают к помощи LiDAR, когда создают карты древнейших транспортных систем.

Недостатки технологии

Однако, несмотря на широкое использование и многочисленные преимущества, LiDAR имеет и некоторые недостатки.

Недостатки технологии

Вот основные недостатки технологии:

  1. Высокая стоимость: одним из основных недостатков LiDAR является высокая стоимость оборудования. Стоимость установки LiDAR на беспилотный летательный аппарат (БПЛА) может достигать нескольких десятков тысяч долларов США, что делает его довольно дорогим инструментом для большинства организаций и частных лиц.
  2. Ограниченная дальность: другой недостаток LiDAR заключается в том, что его дальность ограничена. Большинство LiDAR-датчиков имеют дальность в пределах нескольких сотен метров, чего может быть недостаточным для определённых приложений, как сбор данных в горных районах.
  3. Зависимость от условий погоды: при использовании LiDAR датчиков для сбора геоданных очень важным фактором являются погодные условия. Туман и дождь могут значительно снизить качество получаемых данных, что делает технологию менее эффективной в определённых условиях.
  4. Непроницаемость для многих материалов: LiDAR-датчики не могут проникать через многие материалы, как металл и толстые стены зданий. Это ограничение может снизить точность собранных данных, в некоторых условиях, как здания и инфраструктура.
  5. Размер и вес: даже современные мощные LiDAR-датчики имеют относительно крупный размер и вес, что может создавать проблемы при их установке на самолёты или в других труднодоступных местах.

В целом, хотя у технологии есть некоторые недостатки, LiDAR остаётся очень эффективным инструментом для сбора геоданных.

Как работает LiDAR в iPhone – видео

Павлина Pandora
Второе имя Павлины — Pandora. Не потому, что она опасна, как мифологический ящик, а из-за страсти к познанию нового и неизвестного. Нет темы, которую ей не удалось бы раскрыть, даже если это принесёт разочарование. Почему она в TehnObzor? Вот ответ… «Мне не только с детства интересны технологии и гаджеты, но и то, как они меняют людей, их быт или межличностные отношения».

Оцените насколько полезна статья?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка / 5. Число оценок:

Оценок пока нет.

Мы не претендуем на истину! Высказанное в обзорах, статьях и рейтингах мнение автора, является сугубо его личным, основанным на опыте, практике или других факторах. Оно может не совпадать с вашим, но это не значит, что неверно или не имеет права существовать. Все материалы, ссылки или контент сайта tehnobzor.ru носит сугубо познавательный (информационный) характер и не является рекламой, даже если содержит рекомендации автора

TehnObzor - Обзоры телефонов, планшетов, ноутбуков, игр, фото, аудио и техники
Поделись мнением или задай вопрос