Šta je lidar i kako lidar radi?

　　1. Šta je Lidar?

Razne automobilske kompanije stavljaju naglasak na lidar, pa prvo moramo razumjeti šta je lidar?

LIDAR – Lidar, je senzor,poznato kao "oko robota", važan je senzor koji integriše laser, GPS pozicioniranje i inercijalne mjerne uređaje. Metoda koja vraća potrebno vrijeme za mjerenje udaljenosti je u principu slična radaru, osim što se umjesto radio valova koriste laseri.Može se reći da je lidar jedna od važnih hardverskih konfiguracija koja pomaže automobilima da postignu visoke funkcije inteligentne potpomognute vožnje.

2. Kako radi lidar?

Dalje, hajde da pričamo o tome kako lidar radi.

Prije svega, moramo razjasniti da lidar ne radi samostalno, već se općenito sastoji od tri glavna modula: laserskog predajnika, prijemnika i inercijalnog pozicioniranja i navigacije.Kada lidar radi, on će emitovati lasersko svjetlo. Nakon susreta sa objektom, lasersko svjetlo će se prelomiti natrag i primiti ga CMOS senzor, čime će se mjeriti udaljenost od tijela do prepreke.Sa principijelne tačke gledišta, sve dok trebate znati brzinu svjetlosti i vrijeme od emisije do CMOS percepcije, možete izmjeriti udaljenost prepreke. U kombinaciji sa GPS-om u realnom vremenu, inercijalnim navigacijskim informacijama i proračunom ugla laserskog radara, sistem može odrediti udaljenost objekta ispred sebe. Informacije o smjeru koordinata i udaljenosti.

Zatim, ako lidar može emitovati više lasera ​​pod određenim kutom u istom prostoru, može dobiti više reflektiranih signala na osnovu prepreka.U kombinaciji sa vremenskim opsegom, uglom laserskog skeniranja, GPS pozicijom i INS informacijama, nakon obrade podataka, ove informacije će se kombinovati sa x, y, z koordinatama kako bi postale trodimenzionalni signal sa informacijama o udaljenosti, informacijama o prostornom položaju, itd. Kombinovanje Algoritmi, sistem može da dobije različite povezane parametre kao što su linije, površine i zapremine, čime se uspostavlja trodimenzionalna mapa oblaka tačaka i crta mapa životne sredine, koja može postati „oči“ automobila.

3. Industrijski lanac Lidar

1) Predajnikčip: 905nm EEL čip Osramovu dominaciju je teško promijeniti, ali nakon što VCSEL ispuni kratku ploču za napajanje kroz proces sa više spojeva, zbog niske cijene i karakteristika niske temperature, postepeno će ostvariti zamjenu EEL-a, domaćeg čipa Changguang Huaxin, Zonghui Xinguang otvorio je razvojne mogućnosti.

2) Prijemnik: Kako ruta od 905 nm treba povećati udaljenost detekcije, očekuje se da će SiPM i SPAD postati glavni trend. 1550nm će nastaviti da koristi APD, a prag za srodne proizvode je relativno visok. Trenutno ga uglavnom monopoliziraju Sony, Hamamatsu i ON Semiconductor. Očekuje se da će 1550nm jezgro Citrix i 905nm Nanjing Core Vision i Lingming Photonics preuzeti vodstvo u probijanju.

3) Kraj kalibracije: Poluprovodniklaser ima malu šupljinu rezonatora i loš kvalitet spotova. Da bi se zadovoljio standard lidara, brza i spora osa moraju biti poravnate za optičku kalibraciju, a rješenje linijskog izvora svjetlosti mora biti homogenizirano. Vrijednost jednog lidara je stotine juana.

4) TEC: Pošto je Osram riješio temperaturni drift EEL-a, VCSEL prirodno ima karakteristike niske temperature, tako da lidaru više nije potreban TEC.

5) Kraj skeniranja: Glavna prepreka rotirajućem ogledalu je kontrola vremena, a MEMS proces je relativno težak. Xijing Technology je prva koja je postigla masovnu proizvodnju.

4. More zvijezda pod zamjenom domaćih proizvoda

Lokalizacija lidara nije samo postizanje domaće zamjene i tehnološke neovisnosti kako bi se spriječilo da zapadne zemlje zaglave, već je važan faktor i smanjenje troškova.

Pristupačna cijena je nezaobilazna tema, međutim, cijena lidara nije niska, cijena ugradnje jednog lidarskog uređaja u automobil je oko 10.000 američkih dolara.

Visoka cijena lidara je uvijek bila njegova dugotrajna sjenka, posebno za naprednija rješenja lidara, najveće ograničenje je uglavnom cijena; lidar se u industriji smatra skupom tehnologijom, a Tesla je otvoreno rekao da je kritikovanje lidara skupo.

Proizvođači Lidara uvijek nastoje smanjiti troškove, a kako se tehnologija razvija, njihovi ideali postepeno postaju stvarnost.Inteligentni zoom lidar druge generacije ne samo da ima superiorne performanse, već i smanjuje troškove za dvije trećine u odnosu na prvu generaciju, i manjih je dimenzija.Prema industrijskim prognozama, do 2025. prosječna cijena stranih naprednih lidarskih sistema mogla bi dostići oko 700 dolara po komadu.

Trenutni trend razvoja industrije lidara je da tehnički nivo iz dana u dan postaje sve zreliji, a lokalizacija se postepeno približava.Lokalizacija LiDAR-a je prošla kroz nekoliko faza. Prvo, dominirale su strane kompanije. Kasnije su domaće kompanije pokrenule i povećale svoju težinu. Sada se dominacija postepeno približava domaćim kompanijama.

Posljednjih godina pojavio se val autonomne vožnje, a lokalni proizvođači lidara postepeno su ušli na tržište. Domaći industrijski lidar proizvodi postepeno su postali popularni. U domaćim pametnim električnim vozilima pojavljivale su se jedna za drugom lokalne kompanije lidara.

Prema informacijama, trebalo bi da bude 20 ili 30 domaćih radarskih kompanija, kao što su Sagitar Juchuang, Hesai Technology, Beike Tianhui, Leishen Intelligence itd., kao i giganti elektronskog hardvera poput DJI i Huawei, kao i tradicionalni giganti auto delova .

Trenutno su očigledne cjenovne prednosti lidar proizvoda koje su lansirali kineski proizvođači kao što su Hesai, DJI i Sagitar Juchuang, razbijajući vodeću poziciju razvijenih zemalja poput Sjedinjenih Država u ovoj oblasti.Tu su i kompanije kao što su Focuslight Technology, Han's Laser, Guangku Technology, Luowei Technology, Hesai Technology, Zhongji Innolight, Kongwei Laser i Juxing Technology. Procesno i proizvodno iskustvo pokreće inovacije u lidaru.

Trenutno se može podijeliti u dvije škole, jedna razvija mehanički lidar, a druga direktno zaključava poluprovodničke lidarske proizvode.U oblasti autonomne vožnje velikom brzinom, Hesai ima relativno visok tržišni udeo; u oblasti autonomne vožnje pri malim brzinama, Sagitar Juchuang je glavni proizvođač.

Iz perspektive uzvodno i nizvodno od čitavog industrijskog lanca, moja zemlja je uzgajala niz moćnih preduzeća i formirala u osnovi kompletan industrijski lanac.Nakon godina upornog ulaganja i gomilanja iskustva, domaće radarske kompanije uložile su dubinske napore u svoje tržišne segmente, predstavljajući tržišni obrazac rascvjetalog cvijeća.

Masovna proizvodnja je važan pokazatelj zrelosti. Sa ulaskom u masovnu proizvodnju, naglo pada i cijena. DJI je u avgustu 2020. objavio da je postigao masovnu proizvodnju i nabavku lidara za autonomnu vožnju, a cijena je pala na nivo od hiljadu juana. ; I Huawei, 2016. godine da sprovede predistraživanje o lidarskoj tehnologiji, da izvrši verifikaciju prototipa 2017, i da postigne masovnu proizvodnju 2020.

U poređenju sa uvoznim radarima, domaće kompanije imaju prednosti u pogledu ažurnosti isporuke, prilagođavanja funkcija, servisne saradnje i racionalnosti kanala.

Troškovi nabavke uvoznog lidara su relativno visoki. Stoga je niska cijena domaćeg lidara ključ za zauzimanje tržišta i važna pokretačka snaga za domaću zamjenu. Naravno, mnogi praktični problemi kao što su smanjenje troškova prostora i zrelost masovne proizvodnje još uvijek su u Kini. Preduzeća se još moraju suočiti sa mnogim izazovima.

Od svog nastanka, industrija lidara je pokazala izvanredne karakteristike visokog tehničkog nivoa.Kao tehnologija u nastajanju s velikom popularnošću posljednjih godina, tehnologija lidara zapravo ima velike tehničke prepreke.Tehnologija nije samo izazov za kompanije koje žele ući na tržište, već i izazov za kompanije koje su na njemu dugi niz godina.

Trenutno, za domaću supstituciju, jer se lidarski čipovi, posebno komponente potrebne za obradu signala, uglavnom oslanjaju na uvoz, to je u određenoj mjeri podiglo troškove proizvodnje domaćih lidara. Projekat zaglavljenog vrata daje sve od sebe da se uhvati u koštac s problemom.

Pored vlastitih tehničkih faktora, domaće radarske kompanije također moraju razvijati sveobuhvatne sposobnosti, uključujući tehnološko istraživanje i razvojne sisteme, stabilne lance opskrbe i mogućnosti masovne proizvodnje, posebno sposobnosti osiguranja kvaliteta nakon prodaje.

Uz priliku „Made in China 2025″, domaći proizvođači sustižu zaostatak u posljednjih nekoliko godina i napravili su mnoga otkrića.Lokalizacija je trenutno u periodu kada su prilike i izazovi posebno jasni i predstavlja temeljnu fazu supstitucije uvoza lidara.

Četvrto, aplikacija za slijetanje je zadnja riječ

Nije pretjerano reći da je primjena lidara uvela u uzlazni period, a njegova glavna djelatnost uglavnom dolazi sa četiri glavna tržišta, odnosno industrijske automatizacije, inteligentna infrastruktura, roboti i automobili.

Postoji snažan zamah u oblasti autonomne vožnje, a tržište automobilskih lidara će imati koristi od prodora autonomne vožnje visokog nivoa i održati brz rast.Mnoge automobilske kompanije usvojile su lidar rješenja, čineći prvi korak ka L3 i L4 autonomnoj vožnji.

2022. postaje prelazni period sa L2 na L3/L4. Kao ključni ključni senzor tehnologije autonomne vožnje, lidar igra sve važniju ulogu u srodnim poljima posljednjih godina. Očekuje se da će od 2023. godine lidarska staza za vozila ući u kontinuirani period brzog rasta.

Prema izvještaju o istraživanju vrijednosnih papira, u 2022. godini, kineski lidar za putnička vozila će premašiti 80.000 jedinica. Očekuje se da će tržišni prostor lidara u oblasti putničkih automobila u mojoj zemlji dostići 26,1 milijardu juana 2025. i 98 milijardi juana do 2030. godine.Lidar za vozila je ušao u period eksplozivne potražnje, a perspektiva tržišta je vrlo široka.

Bespilotna osoba je trend poslednjih godina, a bespilotna je neodvojiva od očiju mudrosti – navigacionog sistema.Laserska navigacija je relativno zrela u tehnologiji i slijetanju proizvoda, ima precizan raspon i može stabilno raditi u većini okruženja, posebno u tamnoj noći. Također može održavati preciznu detekciju. To je trenutno najstabilnija i najosnovnija metoda pozicioniranja i navigacije.Ukratko, u smislu primjene, princip laserske navigacije je jednostavan, a tehnologija zrela.

Bez posade, prodro je u oblasti građevinarstva, rudarstva, eliminacije rizika, usluga, poljoprivrede, istraživanja svemira i vojnih aplikacija. Lidar je postao uobičajena metoda navigacije u ovom okruženju.

Počevši od 2019. godine, sve više domaćih radara se primjenjuje u stvarnim projektima kupaca, a ne samo u testiranju prototipa u radionici.2019. je ključna prekretnica za domaće kompanije lidara. Tržišne aplikacije su postupno ušle u stvarne slučajeve projekata, proširujući šire scenarije primjene i opseg, tražeći diverzificirana tržišta i postajući uobičajen izbor za kompanije. .

Primjena lidara se postepeno širi, uključujući industriju bez vozača, servisnog robotaindustrije, industrije interneta vozila, inteligentnog transporta i pametnog grada. Kombinacija lidara i dronova također može nacrtati karte okeana, ledenih kapa i šuma.

Bez posade je najvažnija karakteristika pametne logistike. U transportu i distribuciji pametne logistike primenjivaće se veliki broj bespilotnih tehnologija – mobilni logistički roboti i bespilotna ekspresna vozila, čija je osnovna osnovna komponenta lidar.

U području pametne logistike, opseg primjene lidara se također povećava iz dana u dan. Bilo da se radi od rukovanja do skladištenja ili logistike, lidar se može u potpunosti pokriti i proširiti na pametne luke, pametni transport, pametnu sigurnost, pametne usluge i pametno urbano upravljanje.

U logističkim scenarijima kao što su luke, lidar može osigurati tačnost hvatanja tereta i smanjiti poteškoće u operacijama osoblja.Što se tiče transporta, lidar može pomoći u otkrivanju naplatnih rampi velike brzine i osigurati da vozila koja prolaze ispunjavaju zahtjeve.Što se tiče sigurnosti, lidar može postati oči različite opreme za nadzor sigurnosti.

U oblasti industrijske proizvodnje konstantno se ističe vrijednost lidara. U proizvodnoj liniji može osloboditi ulogu praćenja materijala i osigurati automatski rad.

Lidar (Light Detection and Ranging) je tehnologija optičkog daljinskog otkrivanja koja se sve više pojavljuje kao isplativa alternativa tradicionalnim tehnikama snimanja kao što je fotogrametrija.Posljednjih godina, lidar i dronovi se često pojavljuju u različitim oblastima primjene u obliku kombinovane šake, često proizvodeći efekat 1+1>2.

Tehnička ruta lidara se stalno poboljšava. Ne postoji opća arhitektura lidara koja može zadovoljiti potrebe svih različitih aplikacija. Mnoge različite aplikacije imaju različite faktore oblika, vidna polja, rezoluciju dometa, potrošnju energije i cijenu. Zahtevaj.

Lidar ima svoje prednosti, ali kako maksimalno iskoristiti prednosti zahtijeva tehničku podršku. Inteligentni zoom lidar može konstruirati trodimenzionalne stereo slike, savršeno rješavajući ekstremne scenarije kao što su pozadinsko osvjetljenje linija vidljivosti i poteškoće u identifikaciji nepravilnih objekata.S razvojem tehnologije, lidar će igrati svoju ulogu u mnogim neočekivanim poljima primjene, donoseći nam još iznenađenja.

U današnjoj eri kada je cijena ključna, skupi radari nikada nisu bili izbor glavnog tržišta. Posebno u primjeni L3 autonomne vožnje, visoka cijena stranih radara i dalje je najveća prepreka njegovoj implementaciji. Imperativ je realizovati uvoznu supstituciju za domaće radare.

Lidar je oduvijek bio predstavnik razvoja i primjene novih tehnologija. Da li je tehnologija zrela ili ne zavisi od njene primene i promocije masovne proizvodnje.Zrela tehnologija ne samo da je dostupna, već i u skladu s ekonomskim troškovima, prilagođava se različitim scenarijima i dovoljno sigurna.

Nakon nekoliko godina akumulacije tehnologije, kontinuirano se lansiraju novi lidar proizvodi, a s napretkom tehnologije njihova primjena postaje sve šira.Scenariji primjene se također povećavaju, a neki proizvodi su izvezeni na velika tržišta u Europi i Sjedinjenim Državama.

Naravno, kompanije lidara se također suočavaju sa sljedećim rizicima: neizvjesnost u potražnji, dugo vrijeme za korisnike da povećaju masovnu proizvodnju i duže vrijeme za lidar da ostvari stvarni prihod kao dobavljač.

Domaće kompanije koje su se godinama akumulirale na polju lidara radit će duboko u svojim tržišnim segmentima, ali ako žele zauzeti više tržišnih udjela, moraju kombinirati vlastitu tehnološku akumulaciju, kopati duboko u osnovne tehnologije, te razvijati i poboljšavati proizvodi. Kvalitet i stabilnost rade naporno.