RADAR y LiDAR son tecnologías basadas en ondas que detectan, rastrean y generan imágenes del entorno. Aunque estas dos tecnologías tienen propósitos similares, son diferentes en la forma en que funcionan. Estas diferencias luego los hacen apropiados para diferentes escenarios, donde preferiría uno sobre el otro.
Ambas tecnologías transmiten ondas y reciben las ondas reflejadas. Luego, toman en cuenta la duración que tardó en regresar la onda reflejada, calculan la distancia y, finalmente, dan una imagen del entorno. Pero donde RADAR usa ondas de radio, LiDAR usa ondas de luz. Veamos cómo esta diferencia distingue aún más a estos dos.
¿Qué es RADAR?
La idea de RADAR, o Radio Detection and Ranging, se introdujo en 1935 y se desarrolló más tarde para convertirse en RADAR tal como lo conocemos ahora. Un dispositivo RADAR viene con un transmisor, una antena y un receptor.
El transmisor crea ondas de radio que se amplifican y envían a través de la antena. Estas ondas se envían al medio ambiente, donde rebotan en los objetos con los que chocan.
El receptor luego toma las ondas reflejadas. Las ondas de radio viajan a una velocidad constante, por lo que el RADAR puede calcular la distancia a la que se encuentran los objetos, en función del tiempo que tardaron las ondas transmitidas en rebotar hasta el receptor.
Las ondas de radio pueden tener longitudes de onda desde 3 milímetros hasta miles de metros. Una longitud de onda más grande significa una frecuencia más baja y viceversa. Los RADAR que utilizan ondas de radio de onda corta y alta frecuencia tienen un rango de detección más corto pero producen una imagen mucho más clara.
Los RADAR se clasifican por la longitud de onda de sus ondas de radio. Hay siete bandas generales de RADARES.
| Banda de radar | Frecuencia (GHz) | Longitud de onda (cm) |
|---|---|---|
| Milímetro | 40-100 | 0.75-0.30 |
| Ka | 26.5-40 | 1.1-0.75 |
| k | 18-26.5 | 1.7-1.1 |
| Ku | 12.5-18 | 2.4-1.7 |
| X | 8-12.5 | 3.75-2.4 |
| C | 4-8 | 7.5-3.75 |
| S | 2-4 | 15-7.5 |
| L | 1-2 | 30-15 |
| frecuencia ultraelevada | 0.3-1 | 100-30 |
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Aunque las ondas de radio pueden tener longitudes de onda muy por encima de los 100 centímetros, no se utilizan en los RADAR, ya que no proporcionan la precisión y exactitud adecuadas en las imágenes.
Los RADAR se utilizan en varias aplicaciones, por ejemplo, en barcos y aviones para navegar en condiciones climáticas adversas, en automóviles como sensores de estacionamiento y por los astrónomos para detectar cambios en la atmósfera.
¿Qué es LIDAR?
LiDAR o Light Detection and Ranging se inventó un par de décadas después de RADAR. En lugar de ondas de radio, LiDAR usa ondas de luz para detectar los objetos que lo rodean y rastrearlos.
Un dispositivo LiDAR viene con un transmisor y un receptor. El transmisor dispara ondas de luz, generalmente en forma de láser, que luego se reflejan en los objetos y regresan al receptor.
El tiempo que tarda la onda de luz en regresar al dispositivo LiDAR es la medida de qué tan lejos se encuentra. Un dispositivo LiDAR puede formar rápidamente una imagen completa de su entorno disparando ondas de luz en todas las direcciones.
Las ondas de luz tienen una longitud de onda muy corta y las ondas utilizadas en los LiDAR suelen tener una longitud de alrededor de 950 nanómetros. He aquí una idea de lo pequeño que es un nanómetro: si divides un palo de un metro de largo en mil millones de partes iguales y tomas una, esa pieza sería de un nanómetro de largo.
Debido a su alta precisión, los LiDAR pueden brindar imágenes detalladas en 3D del entorno. Esto hace que los LiDAR sean deseables para diversos usos, como la creación de mapas 3D de bosques y ecosistemas, o incluso mapas topológicos de otros planetas.
Los LiDAR también se utilizan en vehículos autónomos, ya que su precisión superior permite que los vehículos autónomos comprendan mejor lo que tienen delante.
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RADAR contra LIDAR
RADAR y LiDAR son tecnologías de alcance y detección basadas en ondas. Los dos son idénticos en su funcionamiento, excepto que RADAR usa ondas de radio, mientras que LiDAR usa ondas de luz. Sin embargo, RADAR y LiDAR se utilizan en diferentes aplicaciones debido a sus diferentes propiedades. Veamos cómo se comparan los dos entre sí.
Resolución y Claridad
Hay diferentes bandas de RADAR disponibles, y cada una usa un rango específico de ondas de radio. Esto hace que un RADAR sea diferente de otro. Sin embargo, como se mencionó anteriormente, una onda con una frecuencia más alta y una longitud de onda más pequeña puede producir imágenes más claras. Por esta misma razón, los RADAR de banda milimétrica tienen la mayor claridad y resolución.
Los LiDAR crean imágenes mucho más claras en comparación con los RADAR. Incluso la resolución de un RADAR de banda milimétrica sigue siendo drásticamente más baja que la de un LiDAR. Esto se debe a que las ondas de radio más pequeñas siguen siendo inmensamente más grandes que las ondas de luz en lo que respecta a la longitud de onda.
Fiabilidad
Los LiDAR envían y reciben ondas de luz para juzgar qué tan lejos están los objetos en su entorno. El problema potencial con este método es que muchas cosas pueden manipular la forma en que viaja la luz, y la más infame es el mal tiempo. Los LiDAR pueden perder significativamente la precisión en condiciones climáticas adversas, como lluvia o niebla.
Por otro lado, los RADAR usan ondas de radio con longitudes de onda mucho más grandes y tienen una atenuación más baja. Esto significa que no pierden energía a medida que viajan y pueden recorrer un mayor rango a través del aire húmedo sin afectar su desempeño. Por la misma razón, los RADAR también tienen un rango de detección más amplio que los LiDAR.
Precio y Mantenimiento
Los LiDAR son mucho más caros que los RADAR, ya que utilizan una tecnología más nueva y más complicada. Los LiDAR usan luz en forma de láser para recopilar información sobre su entorno, y disparar láseres requiere un equipo avanzado.
Por otro lado, los RADAR existen desde hace casi un siglo y los ingenieros han encontrado formas de fabricarlos a un precio más bajo. Podría comprar un RADAR de banda milimétrica para su automóvil por tan solo 20 dólares. Los RADAR suelen ser dispositivos de estado sólido, y esto significa que no tienen partes móviles, lo que hace que las posibilidades de que necesiten reparaciones sean minúsculas.
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¿RADAR o LiDAR?
No hay un ganador claro aquí, ya que tanto RADAR como LiDAR tienen una buena cantidad de ventajas y desventajas. Los LiDAR ofrecen una claridad superior, pero son propensos a fallar con mal tiempo y no tienen un largo alcance.
Los RADAR tienen diferentes bandas, pero incluso los RADAR de alta resolución se quedan cortos en claridad de imagen en comparación con los LiDAR. Sin embargo, los RADAR tienen un mayor alcance y no pierden su función en condiciones climáticas adversas para compensar esta.
Todo se reduce a su aplicación y, por supuesto, a su presupuesto, ya que los LiDAR son mucho más caros que los RADAR.
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Amir es un estudiante de farmacia apasionado por la tecnología y los juegos. Le gusta tocar música, conducir autos y escribir palabras.
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