Mi az a lidar és hogyan működik a lidar?

　　1. Mi az a Lidar?

Különböző autógyártó cégek hangsúlyozzák a lidart, ezért először meg kell értenünk, mi az a lidar?

LIDAR – Lidar, egy érzékelő,A „robot szeme” néven ismert fontos érzékelő, amely integrálja a lézert, a GPS helymeghatározást és az inerciamérő eszközöket. A távolságméréshez szükséges időt visszaadó módszer elvileg hasonló a radarhoz, azzal a különbséggel, hogy rádióhullámok helyett lézereket használnak.Elmondható, hogy a lidar az egyik fontos hardverkonfiguráció, amely segíti az autókat a magas szintű intelligens vezetési funkciók elérésében.

2. Hogyan működik a lidar?

Ezután beszéljünk a lidar működéséről.

Először is tisztáznunk kell, hogy a lidar nem működik önállóan, és általában három fő modulból áll: lézeradóból, vevőből, valamint inerciális helymeghatározásból és navigációból.Amikor a lidar működik, lézerfényt bocsát ki. Egy tárggyal való találkozás után a lézerfény visszatörik, és a CMOS-érzékelő fogadja, ezáltal megméri a test és az akadály közötti távolságot.Elvi szempontból mindaddig, amíg ismerni kell a fénysebességet és a sugárzástól a CMOS érzékelésig eltelt időt, meg tudja mérni az akadály távolságát. Valós idejű GPS-szel, inerciális navigációs információkkal és a lézerradar szögszámításával kombinálva a rendszer képes meghatározni az előtte lévő objektum távolságát. Koordináta irányszög- és távolságinformáció.

Ezután, ha egy lidar több lézert is ki tud bocsátani meghatározott szögben ugyanabban a térben, akkor több visszavert jelet kaphat az akadályok alapján.Az időtartománnyal, a lézeres letapogatási szöggel, a GPS-pozícióval és az INS-információkkal kombinálva az adatfeldolgozás után ezek az információk az x, y, z koordinátákkal kombinálva háromdimenziós jellé alakulnak távolságinformációkkal, térbeli helyzetinformációkkal stb. Az algoritmusok segítségével a rendszer különböző kapcsolódó paramétereket, például vonalakat, felületeket, térfogatokat kaphat, ezáltal háromdimenziós pontfelhőtérképet hozhat létre és környezeti térképet rajzolhat, amely az autó „szemévé” válhat.

3. Lidar Ipari Lánc

1) Adóchip: 905 nm-es EEL chip Az Osram dominanciáját nehéz megváltoztatni, de miután a VCSEL a többcsomópontos folyamaton keresztül kitölti a rövidzárlati kártyát, alacsony költsége és alacsony hőmérsékleti sodródási jellemzői miatt fokozatosan megvalósítja az EEL, a hazai Changguang chip cseréjét. Huaxin , Zonghui Xinguang bevezette a fejlesztési lehetőségeket.

2) Vevő: Mivel a 905 nm-es útvonalnak növelnie kell az észlelési távolságot, várhatóan a SiPM és a SPAD lesz a fő trend. Az 1550 nm továbbra is APD-t fog használni, és a kapcsolódó termékek küszöbértéke viszonylag magas. Jelenleg főleg a Sony, a Hamamatsu és az ON Semiconductor monopolizálta. Az 1550 nm-es mag Citrix és a 905 nm-es Nanjing Core Vision és Lingming Photonics várhatóan átveszik a vezetést az áttörésben.

3) Kalibrálás vége: A félvezetőA lézernek kicsi a rezonátorürege és rossz a foltminősége. A lidar szabványnak való megfelelés érdekében az optikai kalibrációhoz a gyors és lassú tengelyeket össze kell hangolni, a vonali fényforrás megoldást pedig homogenizálni kell. Egyetlen lidar értéke több száz jüan.

4) TEC: Mivel az Osram megoldotta az EEL hőmérséklet-eltolódását, a VCSEL-nek természetesen alacsony hőmérsékleti eltolódási jellemzői vannak, így a lidarnak már nincs szüksége a TEC-re.

5) Szkennelési vége: A forgó tükör fő akadálya az időzítés szabályozása, és a MEMS folyamat viszonylag nehéz. A Xijing Technology az első, aki tömegtermelést ért el.

4. Csillagtenger a hazai termékek cseréje alatt

A lidar lokalizációja nemcsak a hazai helyettesítés és a technológiai függetlenség elérése, hogy megakadályozzák a nyugati országok elakadását, hanem fontos tényező a költségek csökkentése is.

A megfizethető ár megkerülhetetlen téma, azonban a lidar ára nem alacsony, egyetlen lidar eszköz beszerelésének költsége körülbelül 10 000 USD.

A lidar magas költsége mindig is az árnyéka volt, különösen a fejlettebb lidar megoldások esetében, a legnagyobb korlátot elsősorban a költségek jelentik; A lidart drága technológiának tartja az iparág, és a Tesla egyenesen kijelentette, hogy a lidar kritizálása drága.

A Lidar gyártók mindig a költségek csökkentésére törekednek, és a technológia fejlődésével eszméik fokozatosan valósággá válnak.A második generációs intelligens zoom lidar nemcsak kiváló teljesítménnyel rendelkezik, hanem az első generációhoz képest kétharmadára csökkenti a költségeket, és kisebb a mérete is.Az iparági előrejelzések szerint 2025-re a külföldi fejlett lidar rendszerek átlagos ára egyenként elérheti a 700 dollárt.

A lidar ipar jelenlegi fejlődési trendje, hogy a technikai színvonal napról napra érettebb, a lokalizáció pedig fokozatosan közeledik.A LiDAR lokalizációja több szakaszon ment keresztül. Először is a külföldi cégek uralták. Később beindultak a hazai cégek és növelték súlyukat. Most a dominancia fokozatosan közeledik a hazai cégekhez.

Az elmúlt években megjelent az autonóm vezetés hulláma, és a helyi lidargyártók fokozatosan beléptek a piacra. A hazai ipari minőségű lidar termékek fokozatosan népszerűvé váltak. A hazai okos elektromos járművekben egymás után jelentek meg a helyi lidar cégek.

Információk szerint 20-30 hazai radargyártó cégnek kellene lennie, mint például a Sagitar Juchuang, a Hesai Technology, a Beike Tianhui, a Leishen Intelligence stb., valamint az elektronikai hardveróriásoknak, mint a DJI és a Huawei, valamint a hagyományos autóalkatrész-gyártó óriásoknak. .

Jelenleg a kínai gyártók, például a Hesai, a DJI és a Sagitar Juchuang által piacra dobott lidar termékek árelőnyei nyilvánvalóak, megtörve a fejlett országok, például az Egyesült Államok vezető pozícióját ezen a területen.Vannak olyan cégek is, mint a Focuslight Technology, a Han's Laser, a Guangku Technology, a Luowei Technology, a Hesai Technology, a Zhongji Innolight, a Kongwei Laser és a Juxing Technology. A folyamatban és a gyártásban szerzett tapasztalatok ösztönzik a lidar innovációját.

Jelenleg két irányzatra osztható, az egyik a mechanikus lidar fejlesztése, a másik pedig a közvetlenül záródó szilárdtest lidar termékek.A nagysebességű autonóm vezetés területén a Hesai viszonylag magas piaci részesedéssel rendelkezik; az alacsony sebességű autonóm vezetés területén a Sagitar Juchuang a fő gyártó.

Hazám a teljes ipari lánc fel- és lefelé irányuló szakaszának szemszögéből nézve számos erős vállalkozást művelt, és egy alapvetően teljes ipari láncot alkotott.Évekig tartó kitartó befektetések és tapasztalatok felhalmozása után a hazai radargyártó cégek mélyreható erőfeszítéseket tettek saját piaci szegmenseikben, bemutatva a virágzó virágok piaci mintáját.

A tömegtermelés az érettség fontos mutatója. A tömeggyártásba lépéssel az ár is meredeken esik. A DJI 2020 augusztusában jelentette be, hogy elérte az autóipari autonóm vezetési lidar tömeggyártását és szállítását, és az ára ezer jüan szintre esett. ; A Huawei pedig 2016-ban előkutatást végez a lidar technológiával kapcsolatban, 2017-ben prototípus-ellenőrzést végez, 2020-ban pedig tömeggyártást ér el.

Az import radarokhoz képest a hazai cégek előnyökkel járnak a szállítás időszerűsége, a funkciók testreszabása, a szolgáltatási együttműködés és a csatornák racionalitása tekintetében.

Az importált lidar beszerzési költsége viszonylag magas. Ezért a hazai lidar alacsony költsége a piac elfoglalásának kulcsa, és a hazai csere fontos hajtóereje. Természetesen számos gyakorlati probléma, mint például a költségcsökkentés és a tömegtermelés érettsége továbbra is Kínában van. A vállalkozásoknak még mindig sok kihívással kell szembenézniük.

A lidar ipar születése óta a magas műszaki színvonal kiemelkedő tulajdonságait mutatja.Az elmúlt években nagy népszerűségnek örvendő feltörekvő technológiaként a lidar technológia valójában nagy technikai akadályokkal rendelkezik.A technológia nem csak a piacra lépni kívánó cégek számára jelent kihívást, hanem azoknak a cégeknek is, amelyek már évek óta ott vannak.

Jelenleg a hazai helyettesítésnél, mivel a lidar chipek, különösen a jelfeldolgozáshoz szükséges alkatrészek elsősorban importra támaszkodnak, ez bizonyos mértékig megemelte a hazai lidarok előállítási költségét. Az elakadt nyak projekt mindent megtesz a probléma megoldására.

A hazai radargyártó cégeknek saját technikai tényezőik mellett átfogó képességeket is ki kell ápolniuk, ideértve a technológiai kutatás-fejlesztési rendszereket, a stabil ellátási láncokat és a tömeggyártási képességeket, különösen az értékesítés utáni minőségbiztosítási képességeket.

A „Made in China 2025” lehetőségnek köszönhetően a hazai gyártók az elmúlt években felzárkóztak, és számos áttörést értek el.Jelenleg a lokalizáció olyan időszakban van, amikor a lehetőségek és kihívások különösen világosak, és ez a lidar import helyettesítésének alapszaka.

Negyedszer, a leszállási alkalmazás az utolsó szó

Nem túlzás azt állítani, hogy a lidar alkalmazása felfelé ívelő időszakot indított el, és fő tevékenysége elsősorban négy nagy piacról, nevezetesen az ipari automatizálásról származik., intelligens infrastruktúra, robotok és autók.

Erős lendület van az autonóm vezetés területén, és az autóipari lidar piac profitálni fog a magas szintű autonóm vezetés elterjedésével és a gyors növekedés fenntartásával.Számos autógyártó cég alkalmazta a lidar megoldásokat, megtéve az első lépést az L3 és L4 autonóm vezetés felé.

2022 válik az L2-ről L3/L4-re való átmenet ablakává. Az autonóm vezetési technológia központi kulcsérzékelőjeként a lidar az elmúlt években egyre fontosabb szerepet játszott a kapcsolódó területeken. Várhatóan 2023-tól a jármű lidar pálya folyamatos Rapid növekedési időszakba lép.

Egy értékpapír-kutatási jelentés szerint 2022-ben Kínában a személygépkocsi-lidarok száma meghaladja a 80 000 darabot. Hazám személygépkocsi-piacán várhatóan 2025-ben a lidar piac eléri a 26,1 milliárd jüant, 2030-ra pedig a 98 milliárd jüant.A jármű lidar robbanásszerű kereslet időszakába lépett, és a piaci kilátások nagyon szélesek.

A pilóta nélküliség az utóbbi évek trendje, a pilóta nélküliség pedig elválaszthatatlan a bölcsesség szemétől – a navigációs rendszertől.A lézeres navigáció viszonylag kiforrott technológia és termékleszállás, pontos hatótávolsággal rendelkezik, és a legtöbb környezetben stabilan tud működni, különösen a sötét éjszakában. A pontos észlelést is képes fenntartani. Jelenleg ez a legstabilabb és legáltalánosabb helymeghatározási és navigációs módszer.Röviden, az alkalmazást illetően a lézeres navigáció elve egyszerű, a technológia pedig kiforrott.

Pilóta nélkül behatolt az építőipar, a bányászat, a kockázatelhárítás, a szolgáltatás, a mezőgazdaság, az űrkutatás és a katonai alkalmazások területére. A Lidar általános navigációs módszerré vált ebben a környezetben.

2019-től egyre több hazai radar kerül alkalmazásra az ügyfelek tényleges projektjeiben, nem csak a prototípus tesztelése a műhelyben.2019 döntő vízválasztó a hazai lidar cégek számára. A piaci alkalmazások fokozatosan tényleges projektesetekbe kerültek, szélesebb alkalmazási forgatókönyveket és hatókört terjesztettek ki, diverzifikált piacokat kerestek, és a vállalatok általános választásává váltak. .

A lidar alkalmazása fokozatosan terjed el, beleértve a vezető nélküli ipart, a kiszolgáló robototipar, az Internet of Vehicles ipar, az intelligens közlekedés és az intelligens város. A lidar és a drónok kombinációja óceánok, jégsapkák és erdők térképét is megrajzolhatja.

A pilóta nélküliség az intelligens logisztika legfontosabb jellemzője. Az intelligens logisztika szállításában és elosztásában nagyszámú pilóta nélküli technológia kerül alkalmazásra – mobil logisztikai robotok és pilóta nélküli expressz járművek, amelyek fő összetevője a lidar.

Az intelligens logisztika területén a lidar alkalmazási köre is napról napra növekszik. Legyen szó a kezeléstől a raktározásig vagy a logisztikáig, a lidar teljes mértékben lefedhető, és kiterjeszthető az intelligens portokra, az intelligens szállításra, az intelligens biztonságra, az intelligens szolgáltatásokra és a városi intelligens kormányzásra.

Logisztikai forgatókönyvekben, például kikötőkben, a lidar biztosíthatja a rakomány rögzítésének pontosságát és csökkentheti a személyzeti műveletek nehézségeit.A szállítás terén a lidar segíthet a nagysebességű fizetőkapuk észlelésében, és biztosítja, hogy az elhaladó járművek megfeleljenek a követelményeknek.Biztonsági szempontból a lidar különféle biztonsági megfigyelő berendezések szemévé válhat.

Az ipari gyártás területén folyamatosan kiemelik a lidar értékét. A gyártósoron felszabadíthatja az anyagfigyelés szerepét és biztosíthatja az automatikus működést.

A Lidar (Light Detection and Ranging) egy optikai távérzékelési technológia, amely egyre inkább a hagyományos földmérési technikák, például a fotogrammetria költséghatékony alternatívájaként jelenik meg.Az elmúlt években a lidar és a drónok gyakran jelentek meg különböző felhasználási területeken kombinált ököl formájában, gyakran 1+1>2 hatást produkálva.

A lidar technikai útja folyamatosan javul. Nincs olyan általános lidar architektúra, amely megfelelne az összes különböző alkalmazás igényeinek. Sok különböző alkalmazás eltérő formai tényezővel, látómezővel, tartomány felbontással, energiafogyasztással és költséggel rendelkezik. Kötelező.

A Lidarnak megvannak a maga előnyei, de az előnyök maximalizálása technikai támogatást igényel. Az intelligens zoom lidar háromdimenziós sztereó képeket tud készíteni, tökéletesen megoldva az extrém forgatókönyveket, mint például a látóvonalak háttérvilágítása és a szabálytalan objektumok azonosításának nehézségei.A technológia fejlődésével a lidar számos váratlan alkalmazási területen kiveszi a részét, újabb meglepetéseket hozva számunkra.

A mai korban, amikor a költségek a királyok, a magas árú radarok soha nem voltak a fő piac választása. Különösen az L3-as autonóm vezetés alkalmazása során a külföldi radarok magas költsége továbbra is a legnagyobb akadálya ennek megvalósításának. A hazai radarok importhelyettesítésének megvalósítása elengedhetetlen.

A Lidar mindig is képviselője volt a feltörekvő technológiák fejlesztésének és alkalmazásának. Az, hogy a technológia kiforrott-e vagy sem, az alkalmazásához és a tömeggyártás elősegítéséhez kapcsolódik.A kiforrott technológia nemcsak elérhető, hanem a gazdasági költségekhez is igazodik, alkalmazkodik a különböző forgatókönyvekhez, és kellően biztonságos.

Több éves technológiai felhalmozás után folyamatosan jelentek meg új lidar termékek, amelyek a technológia fejlődésével egyre szélesebb körben alkalmazhatók.Az alkalmazási forgatókönyvek száma is bővül, és egyes termékeket exportáltak Európa és az Egyesült Államok főbb piacaira.

Természetesen a lidar cégeknek a következő kockázatokkal is szembe kell nézniük: bizonytalanság a keresletben, hosszú felfutási idő az alkalmazók számára a tömegtermelés növeléséhez, és hosszabb idő, amíg a lidar beszállítóként tényleges bevételt termel.

A lidar területén évek óta felhalmozott hazai cégek mélyen dolgoznak majd a saját piaci szegmenseikben, de ha nagyobb piaci részesedést akarnak elfoglalni, akkor kombinálniuk kell saját technológiai felhalmozásukat, mélyre kell ásniuk az alapvető technológiákat, valamint fejleszteniük és javítaniuk kell. termékek. A minőség és a stabilitás keményen dolgozik.