Mis on lidar ja kuidas lidar töötab?

　　1. Mis on Lidar?

Erinevad autofirmad rõhutavad lidarit, seega peame kõigepealt mõistma, mis on lidar?

LIDAR – Lidar, on andur,tuntud kui "roboti silm", on oluline andur, mis ühendab laser-, GPS-positsioneerimis- ja inertsiaalseid mõõteseadmeid. Meetod, mis tagastab kauguse mõõtmiseks vajaliku aja, on põhimõtteliselt sarnane radariga, välja arvatud see, et raadiolainete asemel kasutatakse lasereid.Võib öelda, et lidar on üks olulisi riistvarakonfiguratsioone, mis aitab autodel saavutada kõrgetasemelisi intelligentseid abistatud sõidufunktsioone.

2. Kuidas lidar töötab?

Järgmisena räägime, kuidas lidar töötab.

Kõigepealt peame selgeks tegema, et lidar ei tööta iseseisvalt ja koosneb üldiselt kolmest põhimoodulist: lasersaatja, vastuvõtja ning inertsiaalne positsioneerimine ja navigeerimine.Kui lidar töötab, kiirgab see laservalgust. Pärast objektiga kokku puutumist murdub laservalgus tagasi ja võtab vastu CMOS-andur, mõõtes seeläbi kaugust kehast takistuseni.Põhimõtteliselt saate mõõta takistuse kaugust seni, kuni teil on vaja teada valguse kiirust ja aega kiirgusest CMOS-i tajumiseni. Kombineerituna reaalajas GPS-i, inertsiaalse navigatsiooniteabe ja laserradari nurga arvutamisega saab süsteem kindlaks määrata eesoleva objekti kauguse. Koordinaatide laagri- ja kaugusteave.

Järgmiseks, kui lidar suudab samas ruumis teatud nurga all väljastada mitu laserit, võib see takistuste põhjal saada mitu peegeldunud signaali.Koos ajavahemiku, laserskaneerimisnurga, GPS-i asukoha ja INS-i teabega kombineeritakse see teave pärast andmetöötlust x, y, z koordinaatidega, et saada kolmemõõtmeline signaal koos kaugusteabe, ruumilise asukohateabe jne. Algoritmide abil saab süsteem hankida erinevaid seotud parameetreid nagu jooned, pinnad ja mahud, luues seeläbi kolmemõõtmelise punktipilvekaardi ja joonistades keskkonnakaardi, millest võib saada auto “silmadeks”.

3. Lidari tööstuskett

1) Saatjakiip: 905 nm EEL-kiip Osrami domineerivat seisundit on raske muuta, kuid pärast seda, kui VCSEL täidab mitme ristmikuga protsessi kaudu toitelühise plaadi, vahetab see oma madala hinna ja madala temperatuuri triiviomaduste tõttu järk-järgult välja EEL-i, kodumaise kiibi Changguang. Huaxin, Zonghui Xinguang juhatas sisse arenguvõimalused.

2) Vastuvõtja: kuna 905 nm marsruut peab suurendama tuvastamiskaugust, on oodata, et SiPM ja SPAD muutuvad peamiseks trendiks. 1550 nm jätkab APD kasutamist ja seotud toodete künnis on suhteliselt kõrge. Praegu monopoliseerivad seda peamiselt Sony, Hamamatsu ja ON Semiconductor. Eeldatakse, et 1550 nm tuumaga Citrix ja 905 nm Nanjing Core Vision ja Lingming Photonics võtavad läbimurdmisel juhtpositsiooni.

3) Kalibreerimise lõpp: pooljuhtlaseril on väike resonaatori õõnsus ja halb täpi kvaliteet. Lidari standardi täitmiseks tuleb kiire ja aeglane telg optiliseks kalibreerimiseks joondada ning joonvalgusallika lahendus homogeniseerida. Ühe lidari väärtus on sadu jüaane.

4) TEC: kuna Osram on lahendanud EEL-i temperatuuri triivi, on VCSELil loomulikult madala temperatuuri triivi omadused, nii et lidar ei vaja enam TEC-i.

5) Skaneerimise lõpp: pöörleva peegli peamine takistus on ajastuse juhtimine ja MEMS-protsess on suhteliselt keeruline. Xijing Technology on esimene, kes saavutab masstootmise.

4. Tähtede meri kodumaiste toodete väljavahetamisel

Lidari lokaliseerimine ei ole mitte ainult riigisisese asendamise ja tehnoloogilise sõltumatuse saavutamine, et vältida lääneriikide kinnijäämist, vaid oluline tegur on ka kulude vähendamine.

Taskukohane hind on möödapääsmatu teema, samas pole lidari hind madal, ühe lidari seadme autosse paigaldamise maksumus on umbes 10 000 USA dollarit.

Lidari kõrge hind on alati olnud selle püsiv vari, eriti arenenumate lidari lahenduste puhul on suurimaks piiranguks peamiselt kulu; Lidarit peetakse tööstuses kalliks tehnoloogiaks ja Tesla teatas otse, et lidari kritiseerimine on kallis.

Lidari tootjad soovivad alati kulusid vähendada ja tehnoloogia arenedes muutuvad nende ideaalid järk-järgult reaalsuseks.Teise põlvkonna intelligentsel suumiga lidaril pole mitte ainult suurepärane jõudlus, vaid see vähendab ka kulusid esimese põlvkonnaga võrreldes kahe kolmandiku võrra ja on väiksema suurusega.Tööstusharu prognooside kohaselt võib 2025. aastaks välismaiste arenenud lidarisüsteemide keskmine hind ulatuda umbes 700 dollarini.

Lidaritööstuse praegune arengutrend on see, et tehniline tase muutub päev-päevalt aina küpsemaks ning lokaliseerimine hakkab tasapisi lähenema.LiDARi lokaliseerimine on läbinud mitu etappi. Esiteks domineerisid seal välisfirmad. Hiljem alustasid kodumaised ettevõtted ja suurendasid oma kaalu. Nüüd liigub domineerimine tasapisi kodumaistele ettevõtetele lähemale.

Viimastel aastatel on esile kerkinud autonoomse sõidu laine ning järk-järgult on turule tulnud kohalikud lidaritootjad. Kodumaised tööstusliku kvaliteediga lidari tooted on järk-järgult muutunud populaarseks. Kodumaistesse nutikatesse elektrisõidukitesse on üksteise järel tekkinud kohalikud lidarifirmad.

Info kohaselt peaks olema 20 või 30 kodumaist radarifirmat, nagu Sagitar Juchuang, Hesai Technology, Beike Tianhui, Leishen Intelligence jt, aga ka elektroonikariistvaragigandid nagu DJI ja Huawei, aga ka traditsioonilisi autoosade tootjaid. .

Praegu on Hiina tootjate, nagu Hesai, DJI ja Sagitar Juchuang turule toodud lidari toodete hinnaeelised ilmselged, murdes selles valdkonnas arenenud riikide, näiteks USA, liidripositsiooni.On ka selliseid ettevõtteid nagu Focuslight Technology, Han's Laser, Guangku Technology, Luowei Technology, Hesai Technology, Zhongji Innolight, Kongwei Laser ja Juxing Technology. Protsessi- ja tootmiskogemused juhivad lidari uuendusi.

Praegu saab selle jagada kaheks koolkonnaks, millest üks arendab mehaanilist lidarit ja teine ​​on otse lukustatavad tahkislidari tooted.Kiire autonoomse sõidu vallas on Hesail suhteliselt suur turuosa; madala kiirusega autonoomse sõidu valdkonnas on Sagitar Juchuang peamine tootja.

Kogu tööstusahela üles- ja allavoolu vaatenurgast on minu riik kasvatanud mitmeid võimsaid ettevõtteid ja moodustanud põhimõtteliselt tervikliku tööstusahela.Pärast aastatepikkust järjepidevat investeeringut ja kogemuste kogumist on kodumaised radariettevõtted teinud oma vastavates turusegmentides põhjalikke jõupingutusi, esitledes õitsvate lillede turumustrit.

Masstootmine on küpsuse oluline näitaja. Masstootmisse jõudmisega langeb järsult ka hind. DJI teatas augustis 2020, et on saavutanud autode autonoomse sõidu lidari masstootmise ja tarnimise ning hind on langenud tuhande jüaani tasemele. ; Ja Huawei 2016. aastal viia läbi lidari tehnoloogia eeluuringud, teha 2017. aastal prototüübi kontrollimine ja saavutada 2020. aastal masstootmine.

Võrreldes imporditud radaritega on kodumaistel ettevõtetel eelised tarnete õigeaegsuse, funktsioonide kohandamise, teeninduskoostöö ja kanalite ratsionaalsuse osas.

Imporditud lidari hankekulu on suhteliselt kõrge. Seetõttu on kodumaise lidari madal hind turu hõivamise võti ja kodumaise asendamise oluline liikumapanev jõud. Muidugi on Hiinas endiselt palju praktilisi probleeme, nagu kulude vähendamine ja masstootmise küpsus. Ettevõtetel tuleb endiselt silmitsi seista paljude väljakutsetega.

Lidari tööstus on oma sünnist saati näidanud silmapaistvaid kõrge tehnilise taseme omadusi.Viimastel aastatel suure populaarsuse saanud tärkava tehnoloogiana on lidari tehnoloogial tegelikult suured tehnilised tõkked.Tehnoloogia pole väljakutse ainult ettevõtetele, kes soovivad turule tulla, vaid väljakutseks ka ettevõtetele, kes on sellega juba aastaid tegutsenud.

Praegu on kodumaise asendamise puhul, kuna lidarikiibid, eriti signaalitöötluseks vajalikud komponendid, sõltuvad peamiselt impordist, on see kodumaiste lidarite tootmiskulusid teatud määral tõstnud. Kinnijäänud kaelaprojekt annab kõik endast oleneva, et probleemi lahendada.

Lisaks oma tehnilistele teguritele peavad kodumaised radariettevõtted arendama ka kõikehõlmavaid võimeid, sealhulgas tehnoloogia uurimis- ja arendussüsteeme, stabiilseid tarneahelaid ja masstootmise võimalusi, eriti müügijärgse kvaliteedi tagamise võimalusi.

Tänu „Made in China 2025” võimalusele on kodumaised tootjad viimastel aastatel järele jõudnud ja teinud palju läbimurdeid.Praegu on lokaliseerimine perioodil, mil võimalused ja väljakutsed on eriti selged ning see on lidari impordi asendamise alusetapp.

Neljandaks on maandumistaotlus viimane sõna

Pole liialdus öelda, et lidari kasutuselevõtt on toonud sisse tõusuperioodi ja selle põhitegevus pärineb peamiselt neljast suurest turust, nimelt tööstusautomaatikast., intelligentne infrastruktuur, robotid ja autod.

Autonoomse sõidu vallas on tugev hoog ning autotööstuse lidariturg saab kasu kõrgetasemelise autonoomse sõidu levikust ja säilitab kiire kasvu.Paljud autotootjad on kasutusele võtnud lidari lahendused, astudes esimese sammu L3 ja L4 autonoomse sõidu suunas.

2022. aastast on saamas üleminekuaken L2-lt L3/L4-le. Autonoomse sõidutehnoloogia peamise võtmesensorina on lidar mänginud viimastel aastatel sellega seotud valdkondades üha olulisemat rolli. Eeldatakse, et alates 2023. aastast siseneb sõidukilidari rada pidevasse Rapid kasvuperioodi.

Väärtpaberiuuringute aruande kohaselt ületab Hiina sõiduautode lidari 2022. aastal 80 000 ühikut. Eeldatakse, et lidari turupind minu kodumaa sõiduautode valdkonnas ulatub 2025. aastal 26,1 miljardi jüaanini ja 2030. aastaks 98 miljardi jüaanini.Sõidukite lidar on jõudnud plahvatusliku nõudluse perioodi ja turu väljavaade on väga lai.

Mehitamata on viimaste aastate trend ja mehitamatu on lahutamatu tarkuse silmadest – navigatsioonisüsteemist.Lasernavigatsioon on tehnoloogia ja toodete maandumisel suhteliselt küps ning sellel on täpne kaugus ja see võib töötada stabiilselt enamikus keskkondades, eriti pimedal ööl. Samuti suudab see säilitada täpse tuvastamise. See on praegu kõige stabiilsem ja levinum positsioneerimis- ja navigeerimismeetod.Ühesõnaga, rakenduse poolest on lasernavigatsiooni põhimõte lihtne ja tehnoloogia küps.

Mehitamata on see tunginud ehituse, kaevandamise, riskide kõrvaldamise, teeninduse, põllumajanduse, kosmoseuuringute ja sõjaliste rakenduste valdkondadesse. Lidar on muutunud selles keskkonnas levinud navigeerimismeetodiks.

Alates 2019. aastast on üha rohkem kodumaiseid radareid rakendatud klientide tegelikes projektides, mitte ainult prototüüpide katsetamises töökojas.2019. aasta on kodumaiste lidariettevõtete jaoks ülioluline veelahe. Tururakendused on järk-järgult jõudnud tegelikesse projektijuhtumitesse, laiendades laiemaid rakendusstsenaariume ja ulatust, otsides mitmekesiseid turge ja muutunud ettevõtete jaoks tavaliseks valikuks. .

Lidari kasutamine on järk-järgult levinud, sealhulgas juhita tööstuses, teenindusrobotistööstus, sõidukite Interneti-tööstus, intelligentne transport ja nutikas linn. Lidari ja droonide kombinatsioon võib joonistada ka ookeanide, jäämütside ja metsade kaarte.

Mehitamata on nutika logistika kõige olulisem omadus. Nutika logistika transportimisel ja levitamisel rakendatakse suurt hulka mehitamata tehnoloogiaid – mobiilseid logistikaroboteid ja mehitamata ekspressautosid, mille põhikomponendiks on lidar.

Nutika logistika vallas suureneb iga päevaga ka lidari rakendusala. Olenemata sellest, kas tegemist on käsitsemisest laonduse või logistikaga, saab lidari täielikult hõlmata ja laiendada nutikatele sadamatele, nutikale transpordile, nutikale turvalisusele, nutikatele teenustele ja linna nutikale juhtimisele.

Logistikastsenaariumides, näiteks sadamates, võib lidar tagada lasti püüdmise täpsuse ja vähendada personalitoimingute raskusi.Transpordi osas saab lidar abistada kiirteemaksu väravate tuvastamisel ja tagada, et mööduvad sõidukid vastavad nõuetele.Turvalisuse mõttes võib lidarist saada erinevate turvaseireseadmete silmad.

Tööstusliku tootmise valdkonnas tõstetakse lidari väärtust pidevalt esile. Tootmisliinil võib see vabastada materjali jälgimise rolli ja tagada automaatse töö.

Lidar (valguse tuvastamine ja kauguse määramine) on optilise kaugseire tehnoloogia, mis on üha enam esile kerkimas kulutõhusa alternatiivina traditsioonilistele mõõdistustehnikatele, nagu fotogrammeetria.Viimastel aastatel on lidar ja droonid erinevates kasutusvaldkondades sageli ilmunud kombineeritud rusika kujul, tekitades sageli efekti 1+1>2.

Lidari tehniline marsruut paraneb pidevalt. Puudub üldine lidari arhitektuur, mis vastaks kõikide erinevate rakenduste vajadustele. Paljudel erinevatel rakendustel on erinevad vormitegurid, vaateväljad, vahemiku eraldusvõime, energiatarve ja maksumus. Nõua.

Lidaril on oma eelised, kuid eeliste maksimeerimiseks on vaja tehnilist tuge. Intelligentne suumlidar suudab luua kolmemõõtmelisi stereokujutisi, lahendades suurepäraselt äärmuslikud stsenaariumid, nagu nägemisjoonte tagantvalgustus ja raskused ebakorrapäraste objektide tuvastamisel.Tehnoloogia arenedes hakkab lidar mängima oma osa paljudes ootamatutes rakendusvaldkondades, tuues meile rohkem üllatusi.

Tänasel ajastul, mil hind on kuningas, pole kõrge hinnaga radarid kunagi olnud tavaturu valik. Eriti L3 autonoomse sõidu rakendamisel on selle rakendamisel endiselt suurimaks takistuseks välismaiste radarite kõrge hind. Kodumaiste radarite impordi asendamine on hädavajalik.

Lidar on alati olnud arenevate tehnoloogiate arendamise ja rakendamise esindaja. See, kas tehnoloogia on küps või mitte, on seotud selle rakendamise ja masstootmise edendamisega.Küps tehnoloogia pole mitte ainult saadaval, vaid ka kooskõlas majanduslike kuludega, kohandub erinevate stsenaariumidega ja on piisavalt turvaline.

Pärast mitut aastat kestnud tehnoloogia kuhjumist on pidevalt turule toodud uusi lidari tooteid ning tehnoloogia arenedes on nende rakendused muutunud järjest laiemaks.Ka rakendusstsenaariumid suurenevad ning osa tooteid on eksporditud suurematele turgudele Euroopas ja Ameerika Ühendriikides.

Muidugi seisavad lidari ettevõtted silmitsi ka järgmiste riskidega: nõudluse ebakindlus, pikk kasutuselevõtuaeg masstootmise suurendamiseks ja pikem aeg, mille jooksul lidar tarnijana tegelikku tulu teenib.

Kodumaised ettevõtted, kes on aastaid lidari valdkonda kogunud, töötavad sügavalt oma vastavates turusegmentides, kuid kui nad soovivad hõivata suuremaid turuosasid, peavad nad ühendama oma tehnoloogia akumulatsiooni, süvenema põhitehnoloogiatesse ning arendama ja täiustama. tooteid. Kvaliteet ja stabiilsus töötavad kõvasti.