오늘날 진화하는 3D 레이저 스캐닝 환경에서 LIDAR와 레이저 RADAR라는 두 가지 용어가 자주 등장합니다. 둘 다 빛을 사용하여 거리를 측정하고 공간 데이터를 생성하지만, 그 원리는 상당히 다릅니다. 이러한 차이점은 정확성이 중요한 건설, 계측 및 진동 테스트와 같은 산업에 매우 중요합니다.
이 게시물에서는 LIDAR와 레이저 RADAR를 탐구하며, 엔지니어링, 건설 및 산업 계측 분야에서의 적용 사례를 살펴봅니다. 또한 Ommatidia의 Q1 & Q2 레이저 RADAR 솔루션이 첨단 3D 레이저 측정 시스템에서 타의 추종을 불허하는 정밀도와 신뢰성을 제공하는 방법을 강조합니다.
레이저 RADAR란 무엇입니까?
레이저 RADAR: 간섭계 및 FMCW 기술을 통해 LIDAR를 뛰어넘는 정밀도, 타의 추종을 불허하는 정확성과 다용도성
LIDAR가 비행 시간(Time-of-Flight) 계산에 의존하는 반면, 레이저 RADAR는 훨씬 더 정교한 광학 기술을 사용하여 거리를 극도로 정밀하게 측정합니다. 간섭계 및 첨단 주파수 변조 연속파(FMCW) 기술이 성능 향상을 위해 사용됩니다. 단순히 빛 펄스의 타이밍에만 의존하는 대신, 레이저 RADAR 시스템은 반사되는 빔의 위상 또는 주파수의 미묘한 변화를 분석합니다.
레이저 RADAR의 주요 특징:
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간섭계
레이저 빔을 두 경로(기준 빔과 측정 빔)로 분할함으로써, 레이저 RADAR는 측정 빔이 대상 표면에서 반사될 때 간섭 패턴을 감지합니다. 이러한 패턴의 미세한 변화는 초정밀 거리 계산으로 이어집니다. -
첨단 위상 제어 기능을 갖춘 FMCW
개별 레이저 펄스와 달리, FMCW 시스템은 레이저 주파수를 지속적으로 변화시킵니다. 빔이 반사되면, 돌아오는 신호는 나가는 신호와 비교됩니다. 주파수 차이는 거리와 속도를 모두 나타내며, 이는 진동 측정 및 소음, 진동, 불쾌감(NVH) 자동차 테스트에 특히 유용한 기능입니다. Ommatidia는 정확성을 최적화하고 환경 진동 하에서의 성능을 보장하기 위해 고급 알고리즘을 개발했습니다. -
LIDAR 대비 장점
- 더 높은 정확도: 레이저 RADAR 시스템은 일반적으로 먼 거리에서도 마이크론 수준의 정밀도를 달성합니다.
- 환경 간섭에 대한 민감도 감소: 고급 노이즈 필터링은 비행 시간 기반 LIDAR보다 먼지, 습도, 불리한 조명 및 부분적인 장애물을 더 잘 처리하는 데 도움이 됩니다.
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다용도 애플리케이션: 정밀 레이저 측정 도구로서의 정적 3D 레이저 스캐너 작업을 넘어, 레이저 RADAR는 원격 진동 센서, 즉 스캐닝 레이저 진동계로도 사용될 수 있습니다.
비행 시간 LIDAR 센서의 거리 측정 원리
첨단 FMCW / 절대 간섭계 기술을 갖춘 레이저 RADAR의 거리 측정 원리
인라인 고정밀 레이저 RADAR 검사는 로봇 자동차 생산에 필수적입니다.
LIDAR 대 레이저 RADAR의 적용 분야
LIDAR와 레이저 RADAR는 모두 광범위하며 때로는 중복되는 사용 사례를 가지고 있습니다. 그러나 둘 중 하나를 선택하는 것은 종종 필요한 정확도, 환경 조건 및 예산에 따라 달라집니다.
건설 및 건축
- LIDAR: 건물 외관의 포인트 클라우드 생성 또는 지형 매핑과 같은 낮은 정확도의 건설 레이저 스캐너 작업에 일반적으로 사용됩니다.
- 레이저 RADAR: 서브 밀리미터 정확도가 필요할 때 건물 및 토목 인프라용 3D 레이저 스캐너에 이상적이며, 일반적으로 하중 및 장기적인 움직임과 관련하여 구조물을 평가할 때 중요합니다.
산업용 레이저 스캐닝
- LIDAR: 공장에서 기본적인 치수 확인 또는 광역 스캐닝에 충분합니다.
- 레이저 RADAR: 산업 운영에 고급 제조 애플리케이션에서 부품의 품질 관리를 가능하게 하고 기계, 파이프라인 및 기타 구성 요소의 정밀한 정렬을 보장하는 고정밀 레이저 스캐닝 측정 시스템을 제공합니다. 또한 Ommatidia의 레이저 RADAR는 진동 측정 장치 또는 변위 분석용 레이저 표면 스캐너로도 사용될 수 있습니다.
자동차 및 항공우주
- LIDAR: 자율 주행 차량에서 실시간 장애물 감지에 사용됩니다.
- 레이저 RADAR: 스탬프 부품, 탄소 섬유 부품 및 어셈블리, 그리고 차체(body-in-white) 인라인 검사의 품질 관리에 효과적입니다. 첨단 FMCW 기능 덕분에 레이저 도플러 진동계 모드를 통해 자동차 진동 테스트 및 자동차 소음, 진동, 불쾌감(NVH) 연구에도 추가적인 적용이 가능합니다.
계측 및 품질 보증
- LIDAR: 표준 공차에 잘 작동합니다.
- 레이저 RADAR: 레이저 트래킹 시스템 또는 레이저 트래커 계측으로 달성할 수 있는 수준의 프리미엄 정확도를 제공하지만, 반사경이나 핸드 스캐너를 사용한 수동 작업이 필요 없다는 장점이 있습니다. 이러한 기능은 고정밀 제조에서 품질 관리를 간소화하는 데 필수적입니다.
Ommatidia의 Q1 & Q2 레이저 RADAR: 한 단계 더 나아가다
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- Q2 Laser Radar for 3D Metrology and Vibration Analysis
1
타의 추종을 불허하는 정밀도
Q1 & Q2는 표준 LIDAR 레이저 스캐닝을 능가하며, 계측 등급의 정확도(~0.1mm)를 제공하여 건축 레이저 스캐닝 또는 복잡한 산업 환경에서 상세한 모델링을 가능하게 합니다.
2
대규모 병렬 획득
128개 및 65개의 병렬 채널을 통해 Q1 & Q2는 단일 빔 레이저 RADAR에 비해 데이터 수집을 가속화합니다. 이를 통해 형상 제어를 위한 표면 세부 정보를 포착하는 조밀한 메시를 획득하고 특정 품질 관리 지점을 대상으로 할 수 있습니다.
3
다중 모드 기능
정적 스캔 외에도 Q1 & Q2는 스캐닝 레이저 진동계 또는 원격 진동 센서 역할을 하여 레이저 진동 측정을 용이하게 합니다. 이 기능은 기하학적 데이터와 동적 데이터가 모두 필요한 환경, 예를 들어 중장비 진동에 노출되는 산업 플랜트의 3D 레이저 스캐닝에 매우 중요합니다.
4
강력한 통합
이러한 솔루션은 프로그래밍 가능한 레이저 광 프로젝터 또는 레이저 투사 시스템을 포함한 기존 3D 레이저 스캐닝 소프트웨어 및 하드웨어와 원활하게 통합되어 측정 및 진동 데이터 획득을 위한 포괄적인 생태계를 형성합니다.
5
확장된 적용 분야
건설 레이저 스캐너 워크플로우부터 레이저 스캐닝과 유사하지만 레이저 트래커 수준의 높은 정확도로 비접촉 자동 측정이 필요한 산업 애플리케이션에 이르기까지, Q1 & Q2는 일상적인 현장 조사부터 복잡한 소음 및 진동 테스트에 이르기까지 모든 것을 처리할 수 있을 만큼 다용도적입니다.
Ommatidia의 Q1 & Q2 레이저 RADAR 솔루션은 간섭계 및 FMCW의 모든 잠재력을 활용하도록 설계되어 기존의 3D 스캐닝을 다면적인 3D 레이저 측정 시스템으로 전환합니다. 다음은 이들이 돋보이는 이유입니다.
결론
LIDAR는 측량, 매핑 및 3D 측정에 탁월하지만, 까다로운 조건에서 초고정밀도를 달성하는 데 어려움을 겪습니다. 레이저 RADAR는 간섭계 및 주파수 영역 알고리즘을 사용하여 까다로운 환경에서 뛰어난 정밀도와 다용도성을 달성합니다. 이는 정밀 레이저 측정, 산업용 레이저 스캐닝 및 진동 측정 애플리케이션에 이상적입니다.
Ommatidia의 Q1 및 Q2 레이저 RADAR 시스템은 다양한 사용 사례에 대해 타의 추종을 불허하는 정확성과 고급 노이즈 필터링을 제공합니다. 이들은 대규모 병렬 측정을 통해 기존 LIDAR 및 스캐너를 능가하며 데이터 획득을 극적으로 가속화합니다. 원격 현장을 스캔하거나, 자동차 진동을 테스트하거나, 산업 조립품을 미세 조정하는 등, 레이저 RADAR는 3D 공간 데이터 분석을 혁신합니다.
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