En el panorama actual de la exploración láser 3D en evolución, dos términos surgen a menudo: LIDAR y RADAR láser. Ambos miden distancias utilizando la luz para generar datos espaciales, pero sus principios difieren significativamente. Estas diferencias son vitales para industrias como la construcción, la metrología y las pruebas de vibración, donde la precisión es fundamental.
Esta publicación explora LIDAR frente a RADAR láser, examinando sus aplicaciones en ingeniería, construcción y metrología industrial. También destacamos cómo las soluciones RADAR láser Q1 y Q2 de Ommatidia ofrecen una precisión y fiabilidad inigualables en sistemas avanzados de medición láser 3D.
¿Qué es el RADAR láser?
RADAR láser: precisión más allá del LIDAR con interferometría y FMCW para una precisión y versatilidad inigualables
Mientras que el LIDAR se basa en cálculos de tiempo de vuelo, el RADAR láser emplea técnicas ópticas más avanzadas para medir distancias con extrema precisión. La interferometría y la tecnología avanzada de onda continua modulada en frecuencia (FMCW) se implementan para mejorar el rendimiento. En lugar de depender únicamente de la sincronización de los pulsos de luz, los sistemas RADAR láser analizan cambios sutiles en la fase o la frecuencia del haz que regresa.
Atributos clave del RADAR láser:
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Interferometría
Al dividir un haz láser en dos trayectorias (un haz de referencia y un haz de medición), el RADAR láser detecta patrones de interferencia cuando el haz de medición se refleja en una superficie objetivo. Los cambios mínimos en estos patrones se traducen en cálculos de distancia ultraprecisos. -
FMCW con control de fase avanzado
A diferencia de los pulsos láser discretos, los sistemas FMCW varían continuamente la frecuencia del láser. Cuando el haz se refleja, la señal que regresa se compara con la señal que sale. La diferencia de frecuencias revela tanto la distancia como la velocidad, una característica particularmente útil para la medición de vibraciones y las pruebas automotrices de ruido, vibración y dureza. Ommatidia ha desarrollado algoritmos avanzados para optimizar la precisión y garantizar el rendimiento bajo vibraciones ambientales. -
Ventajas sobre el LIDAR
- Mayor precisión: los sistemas RADAR láser suelen alcanzar una precisión de nivel micrométrico, incluso a grandes distancias.
- Sensibilidad reducida a la interferencia ambiental: el filtrado de ruido avanzado ayuda a manejar el polvo, la humedad, la iluminación adversa y las obstrucciones parciales mejor que el LIDAR basado en el tiempo de vuelo.
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Aplicaciones versátiles: más allá de las tareas estáticas de escáner láser 3D como una herramienta de medición láser de precisión, el RADAR láser también puede servir como un sensor de vibración remoto, es decir, un vibrometro láser de escaneo.
Principio de rango de un sensor Lidar de tiempo de vuelo
Principio de rango de un RADAR láser con FMCW avanzado / interferometría absoluta
La inspección RADAR láser de alta precisión en línea es esencial en la producción de automóviles robóticos
Aplicaciones de LIDAR frente a RADAR láser
Tanto el LIDAR como el RADAR láser tienen casos de uso amplios, a veces superpuestos. Sin embargo, la elección entre ellos a menudo depende de la precisión requerida, las condiciones ambientales y el presupuesto.
Construcción y arquitectura
- LIDAR: comúnmente utilizado para tareas de escáner láser de construcción de baja precisión, como la creación de nubes de puntos de exteriores de edificios o el mapeo de terrenos.
- RADAR láser: ideal para escáneres láser 3D para edificios e infraestructura civil cuando se necesita una precisión submilimétrica, normalmente relevante al evaluar estructuras con respecto a cargas y movimientos a largo plazo.
Escaneo láser industrial
- LIDAR: suficiente para comprobaciones dimensionales básicas o escaneo de área amplia en fábricas.
- RADAR láser: ofrece a las operaciones industriales un sistema de medición de escaneo láser de alta precisión que permite el control de calidad de las piezas en aplicaciones de fabricación avanzada, lo que garantiza la alineación precisa de maquinaria, tuberías y otros componentes. Además, los RADAR láser de Ommatidia también sirven como dispositivo de medición de vibraciones o escáner láser de superficiepara el análisis de desplazamiento,
Automoción y aeroespacial
- LIDAR: se utiliza en vehículos autónomos para la detección de obstáculos en tiempo real.
- RADAR láser: eficaz para el control de calidad en piezas estampadas, componentes y ensamblajes de fibra de carbono e inspección en línea de carrocerías en bruto. Tiene más aplicaciones a través de su vibrometría Doppler láser en modo en pruebas de vibración automotrices, y estudios automotrices de ruido, vibración y dureza , gracias a las capacidades avanzadas de FMCW.
Metrología y garantía de calidad
- LIDAR: funciona bien para tolerancias estándar.
- RADAR láser: ofrece una precisión superior, a menudo al nivel de lo que se puede lograr con un sistema de seguimiento láser o metrología de seguimiento láser, pero con la ventaja de no requerir reflectores o trabajo manual con un escáner de mano. Estas características son esenciales para optimizar el control de calidad en la fabricación de alta precisión.
RADAR láser Q1 y Q2 de Ommatidia: un paso más allá
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- Laser Radar 3D Metrology and Vibration Analysis
1
Precisión inigualable
Q1 y Q2 superan el escaneo láser lidar estándar al ofrecer una precisión de grado metrológico (~0,1 mm), lo que permite un modelado detallado en el escaneo láser arquitectónico o configuraciones industriales complejas.
2
Adquisición masivamente paralela
Con 128 y 65 canales paralelos, Q1 y Q2 aceleran la recopilación de datos en relación con los RADAR láser de un solo haz. Esto permite la adquisición de mallas densas que capturan detalles de la superficie para el control de la forma al tiempo que permite apuntar a puntos de control de calidad específicos.
3
Funcionalidad multimodal
Más allá de los escaneos estáticos, Q1 y Q2 facilitan la medición de vibraciones láser, actuando como un vibrometro láser de escaneo o un sensor de vibración remoto. Esta característica es crucial para entornos que necesitan datos geométricos y dinámicos, por ejemplo, escaneo láser 3D para plantas industriales sujetas a fuertes vibraciones de maquinaria.
4
Integración robusta
Estas soluciones se integran a la perfección con el software y el hardware de escaneo láser 3D existentes, incluidos los proyectores de luz láser programables o los sistemas de proyección láser, formando un ecosistema integral para la adquisición de datos de medición y vibración.
5
Aplicaciones extendidas
Desde flujos de trabajo de escáner láser de construcción hasta aplicaciones industriales que requieren mediciones automatizadas sin contacto, como en el escaneo láser pero con alta precisión, al nivel de un rastreador láser, Q1 y Q2 son lo suficientemente versátiles como para manejar todo, desde estudios de sitio de rutina hasta pruebas intrincadas de ruido y vibración.
Las soluciones RADAR láser Q1 y Q2 de Ommatidia están diseñadas para aprovechar todo el potencial de la interferometría y FMCW, transformando el escaneo 3D convencional en un sistema de medición láser 3D multifacético. He aquí por qué destacan:
Conclusión
LIDAR es excelente para el levantamiento, el mapeo y la medición 3D, pero tiene dificultades con la precisión ultraalta en condiciones difíciles. El RADAR láser, que utiliza interferometría y algoritmos de dominio de frecuencia, logra una precisión y versatilidad superiores en entornos exigentes. Es ideal para la medición láser de precisión, el escaneo láser industrial y las aplicaciones de medición de vibraciones.
Los sistemas RADAR láser Q1 y Q2 de Ommatidia ofrecen una precisión inigualable y un filtrado de ruido avanzado para diversos casos de uso. Superan a los lidar y escáneres tradicionales con mediciones masivamente paralelas, lo que acelera drásticamente la adquisición de datos. Ya sea que se escanee un sitio remoto, se prueben vibraciones automotrices o se ajusten ensamblajes industriales, el RADAR láser transforma el análisis de datos espaciales 3D.
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