Co je lidar a jak lidar funguje?

　　1. Co je Lidar?

Různé automobilky kladou důraz na lidar, takže musíme nejprve pochopit, co je lidar?

LIDAR – Lidar, je senzor,známý jako „oko robota“ je důležitý senzor integrující laser, GPS a inerciální měřicí zařízení. Metoda, která vrací požadovaný čas pro měření vzdálenosti, je v principu podobná radaru, až na to, že místo rádiových vln se používají lasery.Dá se říci, že lidar je jednou z důležitých hardwarových konfigurací, která pomáhá vozům dosahovat vysoce inteligentních funkcí asistovaného řízení.

2. Jak lidar funguje?

Dále si povíme, jak funguje lidar.

Nejprve si musíme ujasnit, že lidar nefunguje samostatně a obecně se skládá ze tří hlavních modulů: laserového vysílače, přijímače a inerciálního určování polohy a navigace.Když lidar funguje, bude vyzařovat laserové světlo. Po setkání s předmětem se laserové světlo láme zpět a přijímá snímač CMOS, čímž se měří vzdálenost od těla k překážce.Z principiálního hlediska, pokud potřebujete znát rychlost světla a dobu od emise do vnímání CMOS, můžete měřit vzdálenost překážky. V kombinaci s GPS v reálném čase, inerciálními navigačními informacemi a výpočtem úhlu laserového radaru dokáže systém získat vzdálenost objektu před sebou. Informace o souřadnicovém azimutu a vzdálenosti.

Dále, pokud lidar může vysílat více laserů v nastaveném úhlu ve stejném prostoru, může získat více odražených signálů na základě překážek.V kombinaci s časovým rozsahem, úhlem skenování laserem, polohou GPS a informacemi INS budou tyto informace po zpracování dat spojeny se souřadnicemi x, y, z, aby se staly trojrozměrným signálem s informací o vzdálenosti, informací o prostorové poloze atd. Kombinace Algoritmy může systém získat různé související parametry, jako jsou linie, povrchy a objemy, a tím vytvořit trojrozměrnou mapu mračna bodů a nakreslit mapu prostředí, která se může stát „očima“ vozu.

3. Průmyslový řetězec Lidar

1) Vysílaččip: 905nm čip EEL Dominantu Osramu je těžké změnit, ale poté, co VCSEL zaplní výkonovou krátkou desku procesem s více spoji, kvůli nízkým nákladům a charakteristikám nízkého teplotního driftu, postupně dojde k nahrazení EEL, domácího čipu Changguang Huaxin, Zonghui Xinguang zahájil rozvojové příležitosti.

2) Přijímač: Protože 905nm trasa potřebuje zvýšit detekční vzdálenost, očekává se, že SiPM a SPAD se stanou hlavním trendem. 1550nm bude i nadále používat APD a práh pro související produkty je relativně vysoký. V současné době je monopolizován především společnostmi Sony, Hamamatsu a ON Semiconductor. Očekává se, že 1550nm jádro Citrix a 905nm Nanjing Core Vision a Lingming Photonics se ujmou vedení v prolomení.

3) Kalibrační konec: Polovodičlaser má malou dutinu rezonátoru a špatnou kvalitu bodu. Aby byly splněny standardy lidaru, musí být rychlé a pomalé osy zarovnány pro optickou kalibraci a řešení liniového světelného zdroje musí být homogenizováno. Hodnota jednoho lidaru jsou stovky juanů.

4) TEC: Protože Osram vyřešil teplotní drift EEL, VCSEL má přirozeně charakteristiky nízkého teplotního driftu, takže lidar již TEC nepotřebuje.

5) Konec skenování: Hlavní bariérou rotačního zrcadla je řízení časování a proces MEMS je poměrně obtížný. Technologie Xijing je první, která dosáhla sériové výroby.

4. Moře hvězd pod náhradou domácích produktů

Lokalizace lidaru není jen pro dosažení domácí substituce a technologické nezávislosti, aby se zabránilo uvíznutí západních zemí, ale také důležitým faktorem je snížení nákladů.

Dostupná cena je nepřehlédnutelné téma, nicméně cena lidaru není nízká, náklady na instalaci jediného lidarového zařízení do auta jsou asi 10 000 amerických dolarů.

Vysoká cena lidaru byla vždy jeho přetrvávajícím stínem, zvláště u pokročilejších lidarových řešení je největším omezením hlavně cena; lidar je průmyslem považován za drahou technologii a Tesla bez obalu prohlásil, že kritizovat lidar je drahé.

Výrobci lidaru se vždy snaží snižovat náklady a jak se technologie vyvíjí, jejich ideály se postupně stávají skutečností.Inteligentní zoom lidar druhé generace má nejen vynikající výkon, ale také snižuje náklady o dvě třetiny ve srovnání s první generací a je menší.Podle předpovědí odvětví může do roku 2025 průměrná cena zahraničních pokročilých lidarových systémů dosáhnout asi 700 USD za kus.

Současným vývojovým trendem lidarového průmyslu je, že technická úroveň je den ode dne vyzrálejší a postupně se blíží lokalizace.Lokalizace LiDARu prošla několika fázemi. Za prvé, dominovaly zahraniční společnosti. Později se rozjely tuzemské firmy a zvýšily svou váhu. Nyní se dominance postupně přibližuje tuzemským firmám.

V posledních letech se zvedla vlna autonomního řízení a na trh postupně vstoupili místní výrobci lidarů. Domácí průmyslové výrobky lidaru se postupně staly populárními. V domácích chytrých elektrických vozidlech se místní lidarové společnosti objevily jedna po druhé.

Podle informací by zde mělo být 20 nebo 30 tuzemských radarových společností, jako jsou Sagitar Juchuang, Hesai Technology, Beike Tianhui, Leishen Intelligence atd., dále giganti elektronického hardwaru jako DJI a Huawei, stejně jako tradiční giganti autodílů. .

V současné době jsou zřejmé cenové výhody lidarových produktů uváděných na trh čínských výrobců, jako jsou Hesai, DJI a Sagitar Juchuang, které lámou vedoucí pozici vyspělých zemí, jako jsou Spojené státy americké v tomto oboru.Existují také společnosti jako Focuslight Technology, Han's Laser, Guangku Technology, Luowei Technology, Hesai Technology, Zhongji Innolight, Kongwei Laser a Juxing Technology. Procesní a výrobní zkušenosti pohánějí inovace v lidaru.

V současnosti se dá rozdělit na dvě školy, jedna vyvíjí mechanický lidar a druhá přímo uzamyká polovodičové lidarové produkty.V oblasti vysokorychlostního autonomního řízení má Hesai poměrně vysoký podíl na trhu; v oblasti nízkorychlostního autonomního řízení je hlavním výrobcem Sagitar Juchuang.

Z pohledu před a po proudu celého průmyslového řetězce moje země vypěstovala řadu mocných podniků a vytvořila v podstatě kompletní průmyslový řetězec.Po letech vytrvalých investic a shromažďování zkušeností domácí radarové společnosti vyvinuly důkladné úsilí ve svých příslušných segmentech trhu a představily tržní vzor kvetoucích květin.

Masová výroba je důležitým ukazatelem vyspělosti. Se vstupem do sériové výroby prudce klesá i cena. Společnost DJI v srpnu 2020 oznámila, že dosáhla hromadné výroby a dodávek automobilového lidaru s autonomním řízením a cena klesla na úroveň tisíc juanů. ; A Huawei v roce 2016 provést předvýzkum technologie lidar, v roce 2017 provést ověření prototypu a v roce 2020 dosáhnout sériové výroby.

Oproti dováženým radarům mají tuzemské firmy výhody z hlediska včasnosti dodávek, přizpůsobení funkcí, servisní spolupráce a racionality kanálů.

Pořizovací náklady dováženého lidaru jsou poměrně vysoké. Nízká cena domácího lidaru je proto klíčem k obsazení trhu a důležitou hnací silou pro domácí náhradu. V Číně samozřejmě stále existuje mnoho praktických problémů, jako je snížení nákladů na prostor a vyspělost hromadné výroby. Podniky musí stále čelit mnoha výzvám.

Od svého zrodu vykazuje lidarový průmysl vynikající vlastnosti vysoké technické úrovně.Jako nová technologie s vysokou popularitou v posledních letech má technologie lidar ve skutečnosti velké technické překážky.Technologie nejsou jen výzvou pro firmy, které chtějí vstoupit na trh, ale také výzvou pro firmy, které na něm působí již řadu let.

V současné době, pro domácí náhradu, protože lidarové čipy, zejména komponenty potřebné pro zpracování signálu, spoléhají hlavně na dovoz, to do určité míry zvýšilo výrobní náklady domácích lidarů. Projekt uvízlého krku se snaží problém vyřešit.

Kromě vlastních technických faktorů potřebují tuzemské radarové společnosti také kultivovat komplexní schopnosti, včetně technologických výzkumných a vývojových systémů, stabilních dodavatelských řetězců a kapacit hromadné výroby, zejména poprodejních kapacit pro zajištění kvality.

V rámci příležitosti „Made in China 2025“ domácí výrobci v posledních letech doháněli a udělali mnoho průlomů.V současné době je lokalizace v období, kdy jsou příležitosti a výzvy obzvláště jasné, a je to základní fáze substituce importu lidaru.

Za čtvrté, aplikace přistání je poslední slovo

Bez nadsázky lze říci, že aplikace lidaru zahájila vzestupné období a jeho hlavní činnost pochází především ze čtyř hlavních trhů, a to průmyslové automatizace., inteligentní infrastruktura, roboti a automobily.

V oblasti autonomního řízení existuje silná dynamika a automobilový trh lidarů bude těžit z pronikání autonomního řízení na vysoké úrovni a udrží si rychlý růst.Mnoho automobilek přijalo řešení lidar a učinilo tak první krok k autonomnímu řízení L3 a L4.

Rok 2022 se stává přechodovým oknem z L2 na L3/L4. Lidar jako hlavní klíčový senzor technologie autonomního řízení hraje v posledních letech stále důležitější roli v souvisejících oborech. Očekává se, že od roku 2023 vstoupí vozidlová lidarová dráha do nepřetržitého období rychlého růstu.

Podle zprávy o výzkumu cenných papírů v roce 2022 překročí počet instalací lidarů v Číně 80 000 kusů. Očekává se, že tržní prostor lidaru v oblasti osobních automobilů v mé zemi dosáhne 26,1 miliardy juanů v roce 2025 a 98 miliard juanů do roku 2030.Automobil lidar vstoupil do období explozivní poptávky a vyhlídky na trhu jsou velmi široké.

Bezpilotní je trend posledních let a bezpilotní je neodmyslitelnou součástí očí moudrosti – navigačního systému.Laserová navigace je relativně vyspělá v technologii a přistání produktů a má přesné zaměření a může fungovat stabilně ve většině prostředí, zejména v temné noci. Může také udržovat přesnou detekci. V současnosti je to nejstabilnější a nejběžnější metoda určování polohy a navigace.Zkrátka z hlediska aplikace je princip laserové navigace jednoduchý a technologie vyzrálá.

Bezpilotní pronikl do oblasti stavebnictví, těžby, eliminace rizik, služeb, zemědělství, průzkumu vesmíru a vojenských aplikací. Lidar se v tomto prostředí stal běžnou navigační metodou.

Počínaje rokem 2019 se stále více domácích radarů používá ve skutečných projektech zákazníků, spíše než jen při testování prototypů v dílně.Rok 2019 je pro tuzemské lidarové společnosti zásadním předělem. Tržní aplikace postupně vstoupily do skutečných projektů, rozšiřovaly širší aplikační scénáře a rozsah, hledaly diverzifikované trhy a staly se běžnou volbou pro společnosti. .

Aplikace lidaru se postupně rozšířila, včetně odvětví bez řidiče, servisního robotaprůmysl, průmysl internetu vozidel, inteligentní doprava a chytré město. Kombinace lidaru a dronů může také kreslit mapy oceánů, ledových čepic a lesů.

Bezpilotní provoz je nejdůležitější vlastností chytré logistiky. V přepravě a distribuci chytré logistiky se uplatní velké množství bezpilotních technologií – mobilních logistických robotů a bezpilotních expresních vozidel, jejichž hlavní stěžejní součástí je lidar.

V oblasti chytré logistiky se rozsah použití lidaru také každým dnem zvyšuje. Ať už jde o manipulaci po skladování nebo logistiku, lidar může být plně pokryt a rozšířen na chytré porty, chytrou dopravu, chytrou bezpečnost, chytré služby a chytrou správu měst.

V logistických scénářích, jako jsou přístavy, může lidar zajistit přesnost zachycení nákladu a snížit obtížnost personálních operací.Z hlediska přepravy může lidar pomoci při detekci vysokorychlostních mýtných bran a zajistit, aby projíždějící vozidla splňovala požadavky.Z hlediska bezpečnosti se lidar může stát očima různých bezpečnostních monitorovacích zařízení.

V oblasti průmyslové výroby je hodnota lidaru neustále zdůrazňována. Ve výrobní lince může uvolnit roli monitorování materiálu a zajistit automatický provoz.

Lidar (Light Detection and Ranging) je optická technologie dálkového průzkumu Země, která se stále více objevuje jako nákladově efektivní alternativa k tradičním geodetickým technikám, jako je fotogrammetrie.V posledních letech se lidar a drony často objevují v různých aplikačních oblastech ve formě kombinované pěsti, často vytvářející efekt 1+1>2.

Technická trasa lidaru se neustále zlepšuje. Neexistuje žádná obecná architektura lidaru, která by vyhovovala potřebám všech různých aplikací. Mnoho různých aplikací má různé tvarové faktory, zorná pole, rozlišení dosahu, spotřebu energie a náklady. Vyžadovat.

Lidar má své výhody, ale jak výhody maximalizovat, vyžaduje technickou podporu. Inteligentní zoom lidar dokáže vytvářet trojrozměrné stereo obrazy, dokonale řeší extrémní scénáře, jako je podsvícení linií pohledu a potíže s identifikací nepravidelných objektů.S rozvojem technologie bude lidar hrát svou roli v mnoha nečekaných aplikačních oblastech a přinese nám další překvapení.

V dnešní době, kdy cena vládne, nebyly drahé radary nikdy volbou hlavního proudu trhu. Zejména při aplikaci autonomního řízení L3 jsou stále největší překážkou jeho implementace vysoké náklady na zahraniční radary. Je nezbytné realizovat dovozní náhradu za domácí radary.

Lidar byl vždy představitelem vývoje a aplikace nových technologií. Zda je technologie vyspělá nebo ne, souvisí s její aplikací a podporou hromadné výroby.Vyspělá technologie je nejen dostupná, ale také v souladu s ekonomickými náklady, přizpůsobuje se různým scénářům a je dostatečně bezpečná.

Po několika letech akumulace technologií byly neustále uváděny na trh nové produkty lidar a s pokrokem technologie se jejich aplikace stále více rozšiřují.Scénáře aplikací se také zvyšují a některé produkty byly exportovány na hlavní trhy v Evropě a Spojených státech.

Společnosti lidar samozřejmě čelí také následujícím rizikům: nejistota v poptávce, dlouhá doba náběhu pro osvojitele, aby mohli rozšířit masovou výrobu, a delší doba, kdy lidar generuje skutečné příjmy jako dodavatel.

Tuzemské společnosti, které se nashromáždily v oblasti lidaru po mnoho let, budou hluboce pracovat ve svých příslušných tržních segmentech, ale pokud chtějí obsadit větší podíly na trhu, musí spojit svou vlastní akumulaci technologií, proniknout hluboko do klíčových technologií a vyvíjet a zlepšovat produkty. Kvalita a stabilita tvrdě pracují.