Hvad er lidar, og hvordan virker lidar?

　　1. Hvad er Lidar?

Forskellige bilfirmaer lægger vægt på lidar, så vi skal først forstå, hvad er lidar?

LIDAR – Lidar, er en sensor,kendt som "øjet af en robot", er en vigtig sensor, der integrerer laser-, GPS-positionerings- og inertimålingsenheder. Metoden, der returnerer den nødvendige tid til at måle afstanden, ligner i princippet radar, bortset fra at der bruges lasere i stedet for radiobølger.Det kan siges, at lidar er en af ​​de vigtige hardwarekonfigurationer, der hjælper biler med at opnå intelligente assisterede kørselsfunktioner på højt niveau.

2. Hvordan virker lidar?

Lad os derefter tale om, hvordan lidar virker.

Først og fremmest skal vi gøre det klart, at lidar ikke fungerer uafhængigt, og generelt består af tre hovedmoduler: lasersender, modtager og inertipositionering og navigation.Når lidaren virker, vil den udsende laserlys. Efter at have stødt på en genstand, vil laserlyset blive brudt tilbage og modtaget af CMOS-sensoren, hvorved afstanden fra kroppen til forhindringen måles.Fra et principielt synspunkt, så længe du har brug for at kende lysets hastighed og tiden fra emission til CMOS-opfattelse, kan du måle afstanden til forhindringen. Kombineret med GPS i realtid, inertial navigationsinformation og beregning af laserradarens vinkel, kan systemet få afstanden til objektet foran. Koordinere pejling og afstandsinformation.

Dernæst, hvis en lidar kan udsende flere lasere i en indstillet vinkel i det samme rum, kan den opnå flere reflekterede signaler baseret på forhindringer.Kombineret med tidsintervallet, laserscanningsvinklen, GPS-position og INS-information, vil disse informationer efter databehandling blive kombineret med x-, y-, z-koordinater til et tredimensionelt signal med afstandsinformation, rumlig positionsinformation osv. Kombination algoritmerne kan systemet indhente forskellige relaterede parametre såsom linjer, overflader og volumener, og derved etablere et tredimensionelt punktskykort og tegne et miljøkort, som kan blive bilens "øjne".

3. Lidar Industrikæde

1) Senderchip: 905nm EEL-chip Osrams dominans er svær at ændre, men efter at VCSEL fylder strømkortkortet gennem multi-junction-processen, vil det på grund af dens lave omkostninger og lave temperaturdriftegenskaber gradvist realisere udskiftningen af ​​EEL, den indenlandske chip Changguang Huaxin, Zonghui Xinguang indvarslede udviklingsmuligheder.

2) Modtager: Da 905nm-ruten skal øge detektionsafstanden, forventes det, at SiPM og SPAD bliver en stor trend. 1550nm vil fortsat bruge APD, og ​​tærsklen for relaterede produkter er relativt høj. I øjeblikket er det hovedsageligt monopoliseret af Sony, Hamamatsu og ON Semiconductor. 1550nm kerne Citrix og 905nm Nanjing Core Vision og Lingming Photonics forventes at tage føringen med at slå igennem.

3) Kalibreringsslut: Halvlederenlaser har et lille resonatorhulrum og dårlig pletkvalitet. For at opfylde lidar-standarden skal de hurtige og langsomme akser justeres til optisk kalibrering, og linjelyskildeløsningen skal homogeniseres. Værdien af ​​en enkelt lidar er hundredvis af yuan.

4) TEC: Da Osram har løst temperaturdriften af ​​EEL, har VCSEL naturligt lavtemperaturdriftsegenskaber, så lidar behøver ikke længere TEC.

5) Scanningsende: Hovedbarrieren for det roterende spejl er timingkontrol, og MEMS-processen er relativt vanskelig. Xijing Technology er den første til at opnå masseproduktion.

4. Havet af stjerner under udskiftning af indenlandske produkter

Lokaliseringen af ​​lidar er ikke kun for at opnå indenlandsk substitution og teknologisk uafhængighed for at forhindre vestlige lande i at sidde fast, men også en vigtig faktor er at reducere omkostningerne.

Overkommelig pris er et uundgåeligt emne, men prisen på lidar er ikke lav, omkostningerne ved at installere en enkelt lidar-enhed i en bil er omkring 10.000 amerikanske dollars.

De høje omkostninger ved lidar har altid været dens dvælende skygge, især for mere avancerede lidar-løsninger, er den største begrænsning primært omkostningerne; lidar betragtes som en dyr teknologi af industrien, og Tesla udtalte ligeud, at det er dyrt at kritisere lidar.

Lidar-producenter søger altid at reducere omkostningerne, og efterhånden som teknologien udvikler sig, bliver deres idealer gradvist til virkelighed.Andengenerations intelligent zoom lidar har ikke kun overlegen ydeevne, men reducerer også omkostningerne med to tredjedele sammenlignet med første generation og er mindre i størrelse.Ifølge industriens prognoser kan gennemsnitsprisen for udenlandske avancerede lidar-systemer i 2025 nå op på omkring $700 hver.

Lidar-industriens nuværende udviklingstendens er, at det tekniske niveau bliver mere og mere modent dag for dag, og lokaliseringen nærmer sig gradvist.Lokaliseringen af ​​LiDAR har gennemgået flere faser. For det første var det domineret af udenlandske virksomheder. Senere startede indenlandske virksomheder og øgede deres vægt. Nu rykker dominansen gradvist tættere på indenlandske virksomheder.

I de senere år er bølgen af ​​autonom kørsel dukket op, og lokale lidar-producenter er gradvist kommet ind på markedet. Indenlandske industrielle lidar-produkter er efterhånden blevet populære. I indenlandske smarte elektriske køretøjer er lokale lidar-virksomheder dukket op efter hinanden.

Ifølge oplysninger skulle der være 20 eller 30 indenlandske radarvirksomheder, såsom Sagitar Juchuang, Hesai Technology, Beike Tianhui, Leishen Intelligence, osv., samt elektroniske hardwaregiganter som DJI og Huawei, såvel som traditionelle bildelegiganter .

På nuværende tidspunkt er prisfordelene ved lidar-produkter lanceret af kinesiske producenter som Hesai, DJI og Sagitar Juchuang indlysende, hvilket bryder udviklede landes førende position som USA på dette område.Der er også virksomheder som Focuslight Technology, Han's Laser, Guangku Technology, Luowei Technology, Hesai Technology, Zhongji Innolight, Kongwei Laser og Juxing Technology. Proces- og fremstillingserfaring driver innovation i lidar.

På nuværende tidspunkt kan den opdeles i to skoler, den ene udvikler mekanisk lidar, og den anden er direkte låsning af solid-state lidar-produkter.Inden for højhastigheds autonom kørsel har Hesai en relativt høj markedsandel; inden for lavhastigheds autonom kørsel er Sagitar Juchuang hovedproducenten.

Set fra op- og nedstrømssiden af ​​hele industrikæden har mit land opdyrket en række magtfulde virksomheder og dannet en grundlæggende komplet industrikæde.Efter mange års vedvarende investering og ophobning af erfaring har indenlandske radarvirksomheder gjort en dybtgående indsats i deres respektive markedssegmenter og præsenteret et markedsmønster af blomstrende blomster.

Masseproduktion er en vigtig indikator for modenhed. Med indtoget i masseproduktion falder prisen også kraftigt. DJI annoncerede i august 2020, at det har opnået masseproduktion og levering af automotive autonome kørsel lidar, og prisen er faldet til tusind yuan niveau. ; Og Huawei, i 2016 for at udføre forundersøgelser af lidar-teknologi, for at udføre prototypeverifikation i 2017 og for at opnå masseproduktion i 2020.

Sammenlignet med importerede radarer har indenlandske virksomheder fordele med hensyn til rettidig levering, tilpasning af funktioner, servicesamarbejde og kanalernes rationalitet.

Anskaffelsesomkostningerne for importeret lidar er relativt høje. Derfor er de lave omkostninger ved indenlandsk lidar nøglen til at besætte markedet og en vigtig drivkraft for indenlandsk udskiftning. Selvfølgelig er mange praktiske problemer såsom omkostningsreduktionsplads og masseproduktionsmodenhed stadig i Kina. Virksomhederne står stadig over for mange udfordringer.

Siden sin fødsel har lidar-industrien vist de fremragende egenskaber ved et højt teknisk niveau.Som en ny teknologi med høj popularitet i de senere år, har lidar-teknologien faktisk store tekniske barrierer.Teknologi er ikke kun en udfordring for virksomheder, der vil ind på markedet, men også en udfordring for virksomheder, der har været i det i mange år.

På nuværende tidspunkt, for indenlandsk substitution, fordi lidar-chips, især de komponenter, der kræves til signalbehandling, hovedsageligt er afhængige af import, har dette øget produktionsomkostningerne for indenlandske lidarer til en vis grad. Projektet med fast nakke går alt ud for at tackle problemet.

Ud over deres egne tekniske faktorer skal indenlandske radarvirksomheder også dyrke omfattende kapaciteter, herunder teknologiske forsknings- og udviklingssystemer, stabile forsyningskæder og masseproduktionskapaciteter, især eftersalgskvalitetssikringskapaciteter.

Under muligheden for "Made in China 2025" har indenlandske producenter indhentet de seneste år og har lavet mange gennembrud.På nuværende tidspunkt befinder lokalisering sig i en periode, hvor muligheder og udfordringer er særligt klare, og det er grundlaget for importsubstitution af lidar.

For det fjerde er landingsansøgning det sidste ord

Det er ingen overdrivelse at sige, at anvendelsen af ​​lidar har indvarslet en stigende periode, og dens hovedforretning kommer hovedsageligt fra fire store markeder, nemlig industriel automatisering, intelligent infrastruktur, robotter og biler.

Der er et stærkt momentum inden for autonom kørsel, og automotive lidar-markedet vil drage fordel af indtrængen af ​​autonom kørsel på højt niveau og opretholde hurtig vækst.Mange bilfirmaer har taget lidar-løsninger til sig og tager det første skridt mod L3 og L4 autonom kørsel.

2022 er ved at blive overgangsvinduet fra L2 til L3/L4. Som den centrale nøglesensor inden for autonom kørselsteknologi har lidar spillet en stadig vigtigere rolle inden for relaterede områder i de seneste år. Det forventes, at køretøjets lidar-bane fra 2023 vil gå ind i en kontinuerlig hurtig vækstperiode.

Ifølge en værdipapirundersøgelsesrapport vil Kinas passagerbil-lidar-installationer i 2022 overstige 80.000 enheder. Det forventes, at lidar-markedet i mit lands personbilfelt vil nå op på 26,1 milliarder yuan i 2025 og 98 milliarder yuan i 2030.Køretøjslidar er gået ind i en periode med eksplosiv efterspørgsel, og markedsudsigterne er meget brede.

Ubemandet er en trend i de senere år, og ubemandet er uadskilleligt fra visdommens øjne – navigationssystemet.Lasernavigation er relativt moden i teknologi og produktlanding og har nøjagtig rækkevidde og kan fungere stabilt i de fleste miljøer, især i den mørke nat. Det kan også opretholde nøjagtig detektion. Det er i øjeblikket den mest stabile og almindelige positionerings- og navigationsmetode.Kort sagt, med hensyn til anvendelse er princippet om lasernavigation enkelt, og teknologien er moden.

Ubemandet er det trængt ind i områderne konstruktion, minedrift, risikoeliminering, service, landbrug, rumudforskning og militære applikationer. Lidar er blevet en almindelig navigationsmetode i dette miljø.

Fra og med 2019 er flere og flere indenlandske radarer blevet anvendt i de faktiske projekter af kunder, snarere end blot prototypetest i værkstedet.2019 er et afgørende vandskel for indenlandske lidar-virksomheder. Markedsapplikationer er gradvist indgået i egentlige projektsager, udvider bredere applikationsscenarier og omfang, søger diversificerede markeder og er blevet et almindeligt valg for virksomheder. .

Anvendelsen af ​​lidar er efterhånden udbredt, herunder den førerløse industri, servicerobottenindustri, Internet of Vehicles-industrien, den intelligente transport og den smarte by. Kombinationen af ​​lidar og droner kan også tegne kort over oceaner, iskapper og skove.

Ubemandet er den vigtigste egenskab ved smart logistik. Inden for transport og distribution af smart logistik vil et stort antal ubemandede teknologier blive anvendt – mobile logistikrobotter og ubemandede ekspreskøretøjer, hvis hovedkernekomponent er lidar.

Inden for smart logistik vokser anvendelsesomfanget af lidar også dag for dag. Uanset om det er fra håndtering til lager eller logistik, kan lidar dækkes fuldt ud og udvides til smarte havne, smart transport, smart sikkerhed, smarte tjenester og urban smart governance.

I logistiske scenarier såsom havne, kan lidar sikre nøjagtigheden af ​​lastfangst og reducere vanskeligheden ved personaleoperationer.Med hensyn til transport kan lidar assistere med detektering af højhastighedsbomporte og sikre, at forbipasserende køretøjer opfylder kravene.Med hensyn til sikkerhed kan lidar blive øjnene på forskelligt sikkerhedsovervågningsudstyr.

Inden for industriel fremstilling fremhæves værdien af ​​lidar konstant. I produktionslinjen kan den frigive rollen som materialeovervågning og sikre automatisk drift.

Lidar (Light Detection and Ranging) er en optisk fjernmålingsteknologi, der i stigende grad dukker op som et omkostningseffektivt alternativ til traditionelle opmålingsteknikker såsom fotogrammetri.I de senere år er lidar og droner ofte dukket op i forskellige anvendelsesområder i form af en kombineret knytnæve, der ofte producerer effekten af ​​1+1>2.

Lidars tekniske rute forbedres konstant. Der er ingen generel lidar-arkitektur, der kan opfylde behovene for alle forskellige applikationer. Mange forskellige applikationer har forskellige formfaktorer, synsfelter, rækkeviddeopløsning, strømforbrug og omkostninger. Kræve.

Lidar har sine fordele, men hvordan man maksimerer fordelene kræver teknisk support. Intelligent zoom lidar kan konstruere tredimensionelle stereobilleder, perfekt løse ekstreme scenarier såsom baggrundsbelysning af sigtelinjer og vanskeligheder med at identificere uregelmæssige objekter.Med udviklingen af ​​teknologi vil lidar spille sin rolle i mange uventede anvendelsesområder og bringe os flere overraskelser.

I nutidens æra, hvor omkostningerne er konge, har højprisradarer aldrig været valget på det almindelige marked. Især i anvendelsen af ​​L3 autonom kørsel er de høje omkostninger ved udenlandske radarer stadig den største hindring for implementeringen. Det er bydende nødvendigt at realisere importsubstitution for indenlandske radarer.

Lidar har altid været en repræsentant for udviklingen og anvendelsen af ​​nye teknologier. Om teknologien er moden eller ej, er relateret til dens anvendelse og masseproduktionsfremme.Moden teknologi er ikke kun tilgængelig, men også i overensstemmelse med økonomiske omkostninger, tilpasse sig forskellige scenarier og være sikker nok.

Efter flere års teknologiakkumulering er der løbende blevet lanceret nye lidar-produkter, og med teknologiens fremskridt er deres anvendelser blevet stadig mere brede.Anvendelsesscenarierne er også stigende, og nogle produkter er blevet eksporteret til større markeder i Europa og USA.

Lidar-virksomheder står naturligvis også over for følgende risici: usikkerhed i efterspørgslen, lang opstartstid for brugere til at opskalere masseproduktion og længere tid for lidar til at generere faktisk indtjening som leverandør.

Indenlandske virksomheder, der har akkumuleret inden for lidar i mange år, vil arbejde dybt i deres respektive markedssegmenter, men hvis de ønsker at besætte flere markedsandele, skal de kombinere deres egen teknologiakkumulering, grave dybt i kerneteknologier og udvikle og forbedre produkter. Kvalitet og stabilitet arbejder hårdt.