Què és lidar i com funciona el lidar?

　　1. Què és Lidar?

Diverses companyies d'automòbils estan posant èmfasi en el lidar, així que primer hem d'entendre què és el lidar?

LIDAR - Lidar, és un sensor,conegut com "ull d'un robot", és un sensor important que integra dispositius de mesurament inercial, de posicionament GPS i làser. El mètode que retorna el temps necessari per mesurar la distància és similar en principi al radar, excepte que s'utilitzen làsers en lloc d'ones de ràdio.Es pot dir que lidar és una de les configuracions de maquinari importants per ajudar els cotxes a aconseguir funcions de conducció assistida intel·ligent d'alt nivell.

2. Com funciona el lidar?

A continuació, parlem de com funciona el lidar.

En primer lloc, hem de deixar clar que lidar no funciona de manera independent, i que en general consta de tres mòduls principals: transmissor làser, receptor i posicionament i navegació inercial.Quan el lidar està funcionant, emetrà llum làser. Després de trobar un objecte, la llum làser es refractarà i es rebrà pel sensor CMOS, mesurant així la distància del cos a l'obstacle.Des d'un punt de vista de principis, sempre que necessiteu conèixer la velocitat de la llum i el temps des de l'emissió fins a la percepció CMOS, podeu mesurar la distància de l'obstacle. Combinat amb GPS en temps real, informació de navegació inercial i càlcul de l'angle del radar làser, el sistema pot obtenir la distància de l'objecte per davant. Coordenar la informació de rumb i distància.

A continuació, si un lidar pot emetre diversos làsers amb un angle determinat en el mateix espai, pot obtenir múltiples senyals reflectits en funció dels obstacles.Combinada amb l'interval de temps, l'angle d'escaneig làser, la posició GPS i la informació INS, després del processament de dades, aquesta informació es combinarà amb les coordenades x, y, z per convertir-se en un senyal tridimensional amb informació de distància, informació de posició espacial, etc. Combinació Amb els algorismes, el sistema pot obtenir diversos paràmetres relacionats com ara línies, superfícies i volums, establint així un mapa de núvols de punts tridimensional i dibuixant un mapa ambiental, que pot convertir-se en els "ulls" del cotxe.

3. Cadena de la indústria Lidar

1) Transmissorxip: El domini d'Osram del xip EEL de 905 nm és difícil de canviar, però després que VCSEL ompli el tauler curt de potència mitjançant el procés de múltiples unions, a causa del seu baix cost i característiques de deriva de baixa temperatura, s'adonarà gradualment de la substitució d'EEL, el xip domèstic Changguang Huaxin, Zonghui Xinguang va inaugurar oportunitats de desenvolupament.

2) Receptor: com que la ruta de 905 nm ha d'augmentar la distància de detecció, s'espera que SiPM i SPAD es converteixin en una tendència important. 1550nm continuarà utilitzant APD i el llindar per als productes relacionats és relativament alt. Actualment, està monopolitzat principalment per Sony, Hamamatsu i ON Semiconductor. S'espera que el nucli Citrix de 1550 nm i el Nanjing Core Vision i Lingming Photonics de 905 nm prengui el lideratge en la ruptura.

3) Final de calibratge: El semiconductorEl làser té una petita cavitat de ressonància i una mala qualitat del punt. Per complir amb l'estàndard lidar, els eixos ràpids i lents s'han d'alinear per al calibratge òptic i la solució de la font de llum de línia s'ha d'homogeneïtzar. El valor d'un sol lidar és de centenars de iuans.

4) TEC: com que Osram ha resolt la deriva de temperatura d'EEL, VCSEL té naturalment característiques de deriva de baixa temperatura, de manera que lidar ja no necessita TEC.

5) Final d'escaneig: la barrera principal del mirall giratori és el control del temps i el procés MEMS és relativament difícil. Xijing Technology és la primera a aconseguir la producció en massa.

4. El mar d'estrelles sota la substitució de productes nacionals

La localització de lidar no és només per aconseguir la substitució domèstica i la independència tecnològica per evitar que els països occidentals s'enganxin, sinó que també un factor important és reduir costos.

El preu assequible és un tema ineludible, però, el preu del lidar no és baix, el cost d'instal·lar un únic dispositiu lidar en un cotxe és d'uns 10.000 dòlars EUA.

L'alt cost del lidar sempre ha estat la seva ombra persistent, especialment per a solucions de lidar més avançades, la limitació més gran és principalment el cost; Lidar es considera una tecnologia cara per la indústria, i Tesla va afirmar sense embuts que criticar lidar és car.

Els fabricants de Lidar sempre busquen reduir costos i, a mesura que la tecnologia evoluciona, els seus ideals s'estan convertint en realitat.El lidar de zoom intel·ligent de segona generació no només té un rendiment superior, sinó que també redueix el cost en dos terços en comparació amb la primera generació i és de mida més petita.Segons les previsions de la indústria, el 2025, el preu mitjà dels sistemes lidar avançats estrangers pot arribar a uns 700 dòlars cadascun.

La tendència de desenvolupament actual de la indústria del lidar és que el nivell tècnic és cada cop més madur dia a dia i la localització s'acosta gradualment.La localització de LiDAR ha passat per diverses etapes. En primer lloc, estava dominat per empreses estrangeres. Més tard, les empreses nacionals van començar i van augmentar el seu pes. Ara, el domini s'està apropant gradualment a les empreses nacionals.

En els darrers anys, ha sorgit l'onada de la conducció autònoma i els fabricants locals de lidars han anat entrant progressivament al mercat. Els productes lidar de qualitat industrial domèstica s'han popularitzat gradualment. En els vehicles elèctrics intel·ligents domèstics, les empreses locals de lidar han aparegut una darrere l'altra.

Segons la informació, hi hauria d'haver 20 o 30 empreses de radar nacionals, com Sagitar Juchuang, Hesai Technology, Beike Tianhui, Leishen Intelligence, etc., així com gegants de maquinari electrònic com DJI i Huawei, així com els gegants tradicionals de peces d'automòbils. .

Actualment, els avantatges de preu dels productes lidar llançats per fabricants xinesos com Hesai, DJI i Sagitar Juchuang són evidents, trencant la posició de lideratge dels països desenvolupats com els Estats Units en aquest camp.També hi ha empreses com Focuslight Technology, Han's Laser, Guangku Technology, Luowei Technology, Hesai Technology, Zhongji Innolight, Kongwei Laser i Juxing Technology. L'experiència de procés i fabricació impulsa la innovació en lidar.

Actualment, es pot dividir en dues escoles, una està desenvolupant lidar mecànic i l'altra bloqueja directament productes lidar d'estat sòlid.En el camp de la conducció autònoma d'alta velocitat, Hesai té una quota de mercat relativament alta; en el camp de la conducció autònoma a baixa velocitat, Sagitar Juchuang és el principal fabricant.

Des de la perspectiva de l'aigua amunt i avall de tota la cadena industrial, el meu país ha conreat una sèrie d'empreses poderoses i ha format una cadena industrial bàsicament completa.Després d'anys d'inversió persistent i acumulació d'experiència, les empreses de radar nacionals han fet esforços profunds en els seus respectius segments de mercat, presentant un patró de mercat de flors en flor.

La producció en massa és un indicador important de maduresa. Amb l'entrada a la producció en massa, el preu també està baixant bruscament. DJI va anunciar l'agost de 2020 que ha aconseguit la producció massiva i el subministrament de lidar de conducció autònoma d'automòbils i el preu ha baixat fins al nivell de mil iuans. ; I Huawei, el 2016 per dur a terme una investigació prèvia sobre la tecnologia lidar, per fer la verificació de prototips el 2017 i per aconseguir la producció en massa el 2020.

En comparació amb els radars importats, les empreses nacionals tenen avantatges pel que fa a la puntualitat del subministrament, la personalització de les funcions, la cooperació de serveis i la racionalitat dels canals.

El cost d'adquisició del lidar importat és relativament elevat. Per tant, el baix cost del lidar domèstic és la clau per ocupar el mercat i un motor important per a la substitució domèstica. Per descomptat, molts problemes pràctics com ara la reducció de costos d'espai i la maduresa de la producció en massa encara es troben a la Xina. Les empreses encara han d'afrontar molts reptes.

Des del seu naixement, la indústria del lidar ha mostrat les característiques destacades d'alt nivell tècnic.Com a tecnologia emergent amb gran popularitat en els darrers anys, la tecnologia lidar té en realitat grans barreres tècniques.La tecnologia no només és un repte per a les empreses que volen entrar al mercat, sinó també un repte per a les empreses que hi són des de fa molts anys.

Actualment, per a la substitució domèstica, com que els xips lidar, especialment els components necessaris per al processament del senyal, depenen principalment de les importacions, això ha augmentat el cost de producció dels lidars nacionals fins a cert punt. El projecte de coll encallat està fent tot el possible per abordar el problema.

A més dels seus propis factors tècnics, les empreses de radar nacionals també han de conrear capacitats integrals, inclosos sistemes d'investigació i desenvolupament tecnològic, cadenes de subministrament estables i capacitats de producció en massa, especialment capacitats de garantia de qualitat postvenda.

Amb l'oportunitat de "Made in China 2025", els fabricants nacionals s'han anat posant al dia en els últims anys i han fet molts avenços.Actualment, la localització es troba en un període en què les oportunitats i els reptes són especialment clars, i és l'etapa fonamental de la substitució d'importació lidar.

En quart lloc, l'aplicació d'aterratge és l'última paraula

No és exagerat dir que l'aplicació del lidar ha marcat el començament d'un període en augment, i el seu negoci principal prové principalment de quatre mercats principals, a saber, l'automatització industrial., infraestructura intel·ligent, robots i automòbils.

Hi ha un fort impuls en el camp de la conducció autònoma, i el mercat lidar d'automòbils es beneficiarà de la penetració de la conducció autònoma d'alt nivell i mantindrà un ràpid creixement.Moltes companyies automobilístiques han adoptat solucions lidar, donant el primer pas cap a la conducció autònoma L3 i L4.

2022 s'està convertint en la finestra de transició de L2 a L3/L4. Com a sensor clau bàsic de la tecnologia de conducció autònoma, lidar ha jugat un paper cada cop més important en camps relacionats en els darrers anys. S'espera que a partir del 2023, la pista del vehicle lidar entri en un període de creixement ràpid continu.

Segons un informe d'investigació de valors, el 2022, les instal·lacions de lidar de cotxes de passatgers de la Xina superaran les 80.000 unitats. S'espera que l'espai del mercat lidar al camp dels cotxes de passatgers del meu país arribi als 26.100 milions de iuans el 2025 i als 98.000 milions el 2030.El vehicle lidar ha entrat en un període de demanda explosiva i la perspectiva del mercat és molt àmplia.

El no tripulat és una tendència dels últims anys, i el no tripulat és inseparable dels ulls de la saviesa: el sistema de navegació.La navegació làser és relativament madura en tecnologia i aterratge de productes, té un rang precís i pot funcionar de manera estable a la majoria d'entorns, especialment a la nit fosca. També pot mantenir una detecció precisa. Actualment és el mètode de posicionament i navegació més estable i convencional.En resum, pel que fa a l'aplicació, el principi de navegació làser és senzill i la tecnologia és madura.

Sense tripulació, ha penetrat en els camps de la construcció, la mineria, l'eliminació de riscos, el servei, l'agricultura, l'exploració espacial i les aplicacions militars. Lidar s'ha convertit en un mètode de navegació comú en aquest entorn.

A partir del 2019, cada cop s'han aplicat més radars domèstics als projectes reals dels clients, en lloc de fer proves de prototips al taller.El 2019 és un punt crucial per a les empreses de lidar nacionals. Les aplicacions de mercat s'han introduït gradualment en casos reals de projectes, ampliant escenaris i abast d'aplicació més amplis, buscant mercats diversificats i convertint-se en una opció habitual per a les empreses. .

L'aplicació de lidar s'està estenent gradualment, inclosa la indústria sense conductor, el robot de serveila indústria, la indústria de l'Internet de vehicles, el transport intel·ligent i la ciutat intel·ligent. La combinació de lidar i drons també pot dibuixar mapes d'oceans, casquets de gel i boscos.

La no tripulació és la característica més important de la logística intel·ligent. En el transport i la distribució de la logística intel·ligent, s'aplicarà un gran nombre de tecnologies no tripulades: robots logístics mòbils i vehicles exprés no tripulats, el component principal dels quals és lidar.

En el camp de la logística intel·ligent, l'abast d'aplicació de lidar també augmenta dia a dia. Ja sigui des de la manipulació fins a l'emmagatzematge o la logística, lidar es pot cobrir completament i ampliar-se a ports intel·ligents, transport intel·ligent, seguretat intel·ligent, serveis intel·ligents i govern intel·ligent urbà.

En escenaris logístics com els ports, lidar pot garantir la precisió de la captura de càrrega i reduir la dificultat de les operacions del personal.Pel que fa al transport, lidar pot ajudar en la detecció de portes de peatge d'alta velocitat i garantir que els vehicles que passen compleixen els requisits.En termes de seguretat, lidar pot convertir-se en els ulls de diversos equips de control de seguretat.

En el camp de la fabricació industrial, el valor del lidar es destaca constantment. A la línia de producció, pot alliberar el paper de control de materials i garantir el funcionament automàtic.

Lidar (Light Detection and Ranging) és una tecnologia de teledetecció òptica que està emergint cada cop més com una alternativa rendible a les tècniques tradicionals de topografia com la fotogrametria.En els darrers anys, lidar i drons han aparegut sovint en diversos camps d'aplicació en forma de puny combinat, sovint produint l'efecte d'1+1>2.

La ruta tècnica del lidar està en constant millora. No hi ha una arquitectura lidar general que pugui satisfer les necessitats de totes les aplicacions diferents. Moltes aplicacions diferents tenen diferents factors de forma, camps de visió, resolució de rang, consum d'energia i cost. Requereix.

Lidar té els seus avantatges, però com maximitzar els avantatges requereix suport tècnic. El zoom intel·ligent lidar pot construir imatges estèreo tridimensionals, solucionant perfectament escenaris extrems com la il·luminació de fons de les línies de visió i la dificultat per identificar objectes irregulars.Amb el desenvolupament de la tecnologia, lidar jugarà el seu paper en molts camps d'aplicació inesperats, oferint-nos més sorpreses.

En l'era actual en què el cost és el rei, els radars de preu elevat mai han estat l'elecció del mercat principal. Especialment en l'aplicació de la conducció autònoma L3, l'alt cost dels radars estrangers segueix sent el major obstacle per a la seva implementació. És imprescindible substituir les importacions pels radars nacionals.

Lidar sempre ha estat un representant del desenvolupament i aplicació de tecnologies emergents. Que la tecnologia sigui madura o no està relacionada amb la seva aplicació i promoció de la producció en massa.La tecnologia madura no només està disponible, sinó que també s'ajusta als costos econòmics, s'adapta a diferents escenaris i és prou segur.

Després de diversos anys d'acumulació de tecnologia, s'han llançat contínuament nous productes lidar i, amb l'avenç de la tecnologia, les seves aplicacions s'han fet cada cop més àmplies.Els escenaris d'aplicació també augmenten, i alguns productes s'han exportat als principals mercats d'Europa i els Estats Units.

Per descomptat, les empreses de lidar també s'enfronten als riscos següents: incertesa en la demanda, llarg temps d'acceleració perquè els adoptants augmentin la producció en massa i més temps perquè lidar generi ingressos reals com a proveïdor.

Les empreses nacionals que s'han acumulat en el camp del lidar durant molts anys treballaran profundament en els seus respectius segments de mercat, però si volen ocupar més quotes de mercat, hauran de combinar la seva pròpia acumulació de tecnologia, aprofundir en les tecnologies bàsiques i desenvolupar i millorar. productes. La qualitat i l'estabilitat treballen molt.