Лидар дегеніміз не және лидар қалай жұмыс істейді?

　　1. Лидар дегеніміз не?

Түрлі автокөлік компаниялары лидарға ерекше мән береді, сондықтан біз алдымен түсінуіміз керек, лидар дегеніміз не?

LIDAR - Лидар, сенсор,«роботтың көзі» ретінде белгілі, бұл лазерді, GPS позициясын және инерциялық өлшеу құрылғыларын біріктіретін маңызды сенсор. Қашықтықты өлшеу үшін қажетті уақытты қайтаратын әдіс радиотолқындардың орнына лазерлерді қолдануды қоспағанда, радиолокаторға ұқсас.Лидар автомобильдерге жоғары деңгейлі интеллектуалды көмекші жүргізу функцияларына қол жеткізуге көмектесетін маңызды аппараттық конфигурациялардың бірі деп айтуға болады.

2. Лидар қалай жұмыс істейді?

Әрі қарай, лидар қалай жұмыс істейтіні туралы сөйлесейік.

Ең алдымен, біз lidar дербес жұмыс істемейтінін және негізінен үш негізгі модульден тұратынын түсіндіруіміз керек: лазерлік таратқыш, қабылдағыш және инерциялық позициялау және навигация.Лидар жұмыс істеп тұрғанда, ол лазер сәулесін шығарады. Нысанмен кездескеннен кейін лазер сәулесі кері сынады және CMOS сенсоры арқылы қабылданады, осылайша денеден кедергіге дейінгі қашықтық өлшенеді.Принципиалды тұрғыдан алғанда, жарық жылдамдығын және сәуле шығарудан CMOS қабылдауға дейінгі уақытты білу қажет болса, кедергінің қашықтығын өлшеуге болады. Нақты уақыттағы GPS, инерциялық навигациялық ақпарат және лазерлік радардың бұрышын есептеумен біріктірілген жүйе алда тұрған нысанның қашықтығын ала алады. Мойынтірек және қашықтық туралы ақпаратты үйлестіру.

Әрі қарай, егер лидар бір кеңістікте белгіленген бұрышта бірнеше лазерлерді шығара алса, ол кедергілерге негізделген бірнеше шағылысқан сигналдарды ала алады.Уақыт диапазоны, лазерлік сканерлеу бұрышы, GPS позициясы және INS ақпаратымен біріктірілген, деректерді өңдеуден кейін бұл ақпарат x, y, z координаталарымен біріктіріліп, қашықтық ақпараты, кеңістіктік позиция ақпараты және т.б. бар үш өлшемді сигналға айналады. алгоритмдер арқылы жүйе сызықтар, беттер және көлемдер сияқты әртүрлі байланысты параметрлерді ала алады, осылайша үш өлшемді нүктелік бұлт картасын құрып, көліктің «көзіне» айналуы мүмкін қоршаған орта картасын сала алады.

3. Лидар өнеркәсіп тізбегі

1) Таратқышчип: 905nm EEL чипі Osram үстемдігін өзгерту қиын, бірақ VCSEL көп түйісу процесі арқылы қуатты қысқа тақтаны толтырғаннан кейін, оның құны төмен және төмен температуралық дрейф сипаттамаларына байланысты ол EEL, отандық Changguang чипін ауыстыруды біртіндеп жүзеге асырады. Huaxin, Zonghui Xinguang даму мүмкіндіктерін ашты.

2) Қабылдағыш: 905 нм маршрут анықтау қашықтығын арттыру қажет болғандықтан, SiPM және SPAD негізгі трендке айналады деп күтілуде. 1550 нм APD пайдалануды жалғастырады және қатысты өнімдердің шегі салыстырмалы түрде жоғары. Қазіргі уақытта ол негізінен Sony, Hamamatsu және ON Semiconductor компанияларының монополиясында. 1550 нм негізгі Citrix және 905 нм Nanjing Core Vision және Lingming Photonics бұрылыста көшбасшы болады деп күтілуде.

3) Калибрлеудің соңы: жартылай өткізгішлазердің шағын резонаторлық қуысы және сапасы нашар. Лидар стандартын қанағаттандыру үшін жылдам және баяу осьтерді оптикалық калибрлеу үшін теңестіру керек, ал желілік жарық көзінің ерітіндісін гомогенизациялау қажет. Жалғыз лидардың құны жүздеген юаньды құрайды.

4) TEC: Osram EEL температуралық дрейфін шешкендіктен, VCSEL табиғи түрде төмен температуралық дрейф сипаттамаларына ие, сондықтан lidar бұдан былай TEC қажет емес.

5) Сканерлеудің соңы: айналмалы айнаның негізгі кедергісі уақытты басқару болып табылады және MEMS процесі салыстырмалы түрде қиын. Xijing Technology - жаппай өндіріске қол жеткізген бірінші.

4. Жұлдыздар теңізі отандық өнімдерді алмастыруда

Лидарды локализациялау батыс елдерінің тығырыққа тірелуіне жол бермеу үшін отандық алмастыру мен технологиялық тәуелсіздікке қол жеткізу ғана емес, сонымен қатар шығындарды азайту маңызды фактор болып табылады.

Қолжетімді баға – бұлтартпас тақырып, дегенмен, лидар бағасы төмен емес, көлікке жалғыз лидар құрылғысын орнату құны шамамен 10 000 АҚШ долларын құрайды.

Лидардың жоғары құны әрқашан оның көлеңкесі болды, әсіресе неғұрлым жетілдірілген лидар шешімдері үшін, ең үлкен шектеу негізінен шығындар болып табылады; lidar индустрияда қымбат технология болып саналады, ал Тесла лидарды сынау қымбат екенін ашық айтты.

Lidar өндірушілері әрқашан шығындарды азайтуға ұмтылады және технология дамыған сайын олардың идеалдары біртіндеп шындыққа айналады.Екінші буынның интеллектуалды масштабтау лидары жоғары өнімділікке ие болып қана қоймайды, сонымен қатар бірінші буынмен салыстырғанда құнын үштен екіге азайтады және өлшемі жағынан кішірек.Салалық болжамдарға сәйкес, 2025 жылға қарай шетелдік озық лидар жүйелерінің орташа бағасы әрқайсысы шамамен 700 долларға жетуі мүмкін.

Лидар өнеркәсібінің қазіргі даму тенденциясы – техникалық деңгейі күннен-күнге жетіліп, жерсіндірудің бірте-бірте жақындап келе жатқаны.LiDAR локализациясы бірнеше кезеңнен өтті. Біріншіден, онда шетелдік компаниялар басым болды. Кейін отандық компаниялар іске қосылып, салмағын арттырды. Енді, басымдық біртіндеп отандық компанияларға жақындай түсуде.

Соңғы жылдары автономды жүргізу толқыны пайда болды және жергілікті лидар өндірушілері нарыққа біртіндеп кірді. Отандық өнеркәсіптік лидар өнімдері бірте-бірте танымал бола бастады. Отандық смарт электр көліктерінде жергілікті лидар компаниялары бірінен соң бірі пайда болды.

Ақпаратқа сәйкес, Sagitar Juchuang, Hesai Technology, Beike Tianhui, Leishen Intelligence және т.б. сияқты 20 немесе 30 отандық радиолокациялық компаниялар, сондай-ақ DJI және Huawei сияқты электронды аппараттық алпауыттар, сондай-ақ дәстүрлі автобөлшектер алыптары болуы керек. .

Қазіргі уақытта Hesai, DJI және Sagitar Juchuang сияқты қытайлық өндірушілер шығаратын лидар өнімдерінің бағалық артықшылықтары айқын, бұл АҚШ сияқты дамыған елдердің осы саладағы жетекші позициясын бұзады.Сонымен қатар Focuslight Technology, Han's Laser, Guangku Technology, Luowei Technology, Hesai Technology, Zhongji Innolight, Kongwei Laser, Juxing Technology сияқты компаниялар бар. Процесс және өндіріс тәжірибесі лидардағы инновацияны ынталандырады.

Қазіргі уақытта оны екі мектепке бөлуге болады, бірі механикалық лидар дамып келеді, ал екіншісі қатты күйдегі лидар өнімдерін тікелей құлыптауда.Жоғары жылдамдықты автономды жүргізу саласында Хэсай салыстырмалы түрде жоғары нарық үлесіне ие; төмен жылдамдықты автономды жүргізу саласында Sagitar Juchuang негізгі өндіруші болып табылады.

Бүкіл өнеркәсіп тізбегінің жоғары және төменгі ағыны тұрғысынан алғанда, менің елім бірқатар қуатты кәсіпорындарды өсірді және негізінен толық өнеркәсіптік тізбекті құрады.Жылдар бойы тұрақты инвестиция және тәжірибе жинақтағаннан кейін, отандық радиолокациялық компаниялар гүлденген гүлдердің нарықтық үлгісін ұсынып, өздерінің нарықтық сегменттерінде терең күш-жігер жұмсады.

Жаппай өндіріс – жетілудің маңызды көрсеткіші. Жаппай өндіріске енумен баға да күрт төмендеп жатыр. DJI 2020 жылдың тамыз айында автокөліктің өздігінен жүретін лидарын жаппай өндіруге және жеткізуге қол жеткізгенін және баға мың юань деңгейіне дейін төмендегенін жариялады. ; Ал Huawei 2016 жылы lidar технологиясы бойынша алдын ала зерттеулер жүргізіп, 2017 жылы прототипті верификациядан өткізіп, 2020 жылы жаппай өндіріске қол жеткізеді.

Импорттық радиолокаторлармен салыстырғанда отандық компаниялар жеткізудің уақтылылығы, функцияларды теңшеу, сервистік ынтымақтастық және арналардың ұтымдылығы бойынша артықшылықтарға ие.

Импорттық лидарды сатып алу құны салыстырмалы түрде жоғары. Сондықтан отандық лидардың төмен құны нарықты иеленудің кілті және отандық ауыстырудың маңызды қозғаушы күші болып табылады. Әрине, шығындарды азайту кеңістігі және жаппай өндірістің жетілуі сияқты көптеген практикалық мәселелер Қытайда әлі де бар. Кәсіпорындар әлі де көптеген қиындықтарға тап болуы керек.

Лидар өнеркәсібі пайда болғаннан бері жоғары техникалық деңгейдің көрнекті сипаттамаларын көрсетті.Соңғы жылдары жоғары танымалдыққа ие дамып келе жатқан технология ретінде lidar технологиясы шын мәнінде үлкен техникалық кедергілерге ие.Технология нарыққа шыққысы келетін компаниялар үшін ғана емес, сонымен қатар онда көп жылдар бойы болған компаниялар үшін де сынақ.

Қазіргі уақытта отандық алмастыру үшін, өйткені лидар чиптері, әсіресе сигналды өңдеуге қажетті компоненттер негізінен импортқа сүйенеді, бұл отандық лидарлардың өндіріс құнын белгілі бір дәрежеде көтерді. Кептеліп қалған мойын жобасы мәселені шешу үшін барын салады.

Өзінің техникалық факторларынан басқа, отандық радиолокациялық компаниялар да жан-жақты мүмкіндіктерді, соның ішінде технологияларды зерттеу және әзірлеу жүйелерін, тұрақты жеткізу тізбегін және жаппай өндіріс мүмкіндіктерін, әсіресе сатудан кейінгі сапаны қамтамасыз ету мүмкіндіктерін дамытуы керек.

«Made in China 2025» мүмкіндігі аясында отандық өндірушілер соңғы жылдары қуып жетіп, көптеген жетістіктерге қол жеткізді.Қазіргі уақытта локализация мүмкіндіктер мен қиындықтар ерекше айқын болатын кезеңде және ол лидар импортын алмастырудың іргелі кезеңі болып табылады.

Төртіншіден, қону туралы өтініш - соңғы сөз

Лидар қолданбасы өркендеу кезеңін бастады деп айтсақ артық айтқандық емес және оның негізгі бизнесі негізінен төрт негізгі нарықтан, атап айтқанда өнеркәсіптік автоматтандырудан келеді., интеллектуалды инфрақұрылым, роботтар мен автомобильдер.

Автономды жүргізу саласында күшті серпін бар және автомобиль лидар нарығы жоғары деңгейдегі автономды жүргізудің енуінен пайда көреді және жылдам өсуді сақтайды.Көптеген автокөлік компаниялары L3 және L4 автономды жүргізуге алғашқы қадам жасап, лидар шешімдерін қабылдады.

2022 жыл L2-ден L3/L4-ке өту терезесіне айналуда. Автономды жүргізу технологиясының негізгі негізгі сенсоры ретінде лидар соңғы жылдары байланысты салаларда маңызды рөл атқарды. 2023 жылдан бастап көлік құралының лидар жолы үздіксіз жылдам өсу кезеңіне енеді деп күтілуде.

Бағалы қағаздарды зерттеу есебіне сәйкес, 2022 жылы Қытайдағы жеңіл автокөлік лидар қондырғылары 80 000 бірліктен асады. Менің елімнің жолаушылар көлігі саласындағы лидар нарығының кеңістігі 2025 жылы 26,1 миллиард юаньға және 2030 жылға қарай 98 миллиард юаньға жетеді деп күтілуде.Көлік құралдарының лидары жарылғыш сұраныс кезеңіне енді және нарықтың болашағы өте кең.

Ұшқышсыз – соңғы жылдардағы тренд, ал ұшқышсыз даналықтың көзі – навигациялық жүйеден ажырағысыз.Лазерлік навигация технология мен өнімді қондыру бойынша салыстырмалы түрде жетілген және дәл диапазонға ие және көптеген орталарда, әсіресе қараңғы түнде тұрақты жұмыс істей алады. Ол сонымен қатар дәл анықтауды сақтай алады. Бұл қазіргі уақытта ең тұрақты және негізгі позициялау және навигация әдісі.Қысқасы, қолдану тұрғысынан лазерлік навигация принципі қарапайым және технологиясы жетілген.

Ұшқышсыз ол құрылыс, тау-кен өндіру, тәуекелдерді жою, қызмет көрсету, ауыл шаруашылығы, ғарышты зерттеу және әскери қолдану салаларына еніп кетті. Lidar осы ортада кең таралған навигация әдісіне айналды.

2019 жылдан бастап шеберханада прототипті сынаудан гөрі, тұтынушылардың нақты жобаларында көбірек отандық радарлар қолданыла бастады.2019 жыл отандық лидар компаниялары үшін шешуші кезең болды. Нарық қосымшалары бірте-бірте нақты жоба жағдайларына еніп, кеңірек қолдану сценарийлері мен ауқымын кеңейтті, әртараптандырылған нарықтарды іздейді және компаниялар үшін ортақ таңдау болды. .

Лидарды қолдану бірте-бірте кең таралған, оның ішінде жүргізушісіз индустрия, сервистік роботөнеркәсіп, көлік құралдарының интернеті индустриясы, интеллектуалды көлік және ақылды қала. Лидар мен дрондардың тіркесімі мұхиттардың, мұздықтардың және ормандардың карталарын сала алады.

Ұшқышсыз – смарт логистиканың ең маңызды ерекшелігі. Ақылды логистиканы тасымалдау мен таратуда ұшқышсыз технологиялардың үлкен саны – мобильді логистикалық роботтар және негізгі негізгі құрамдас бөлігі лидар болып табылатын ұшқышсыз экспресс көліктер қолданылатын болады.

Смарт логистика саласында лидар қолдану аясы да күн санап артып келеді. Өңдеуден қоймаға немесе логистикаға дейін болсын, lidar толық қамтылып, смарт порттарға, смарт тасымалдауға, смарт қауіпсіздікке, смарт қызметтерге және қалалық смарт басқаруға дейін кеңейтілуі мүмкін.

Порттар сияқты логистикалық сценарийлерде lidar жүкті ұстаудың дәлдігін қамтамасыз ете алады және персонал операцияларының қиындықтарын азайтады.Тасымалдау тұрғысынан лидар жоғары жылдамдықты ақылы қақпаларды анықтауға көмектесе алады және өтіп бара жатқан көліктердің талаптарға сай болуын қамтамасыз етеді.Қауіпсіздік тұрғысынан лидар әртүрлі қауіпсіздікті бақылау жабдықтарының көзі бола алады.

Өнеркәсіптік өндіріс саласында лидардың құндылығы үнемі атап өтіледі. Өндіріс желісінде ол материалды бақылау рөлін босатып, автоматты жұмысты қамтамасыз ете алады.

Lidar (жарықты анықтау және диапазон) - фотограмметрия сияқты дәстүрлі геодезиялық әдістерге үнемді балама ретінде барған сайын өсіп келе жатқан оптикалық қашықтықтан зондтау технологиясы.Соңғы жылдары лидар мен дрондар әртүрлі қолдану салаларында біріктірілген жұдырық түрінде жиі пайда болды, көбінесе 1+1>2 әсерін береді.

Лидардың техникалық бағыты үнемі жетілдірілуде. Барлық әртүрлі қолданбалардың қажеттіліктерін қанағаттандыра алатын жалпы лидар архитектурасы жоқ. Көптеген әртүрлі қолданбаларда әртүрлі пішін факторлары, көру өрістері, диапазон ажыратымдылығы, қуат тұтынуы және құны бар. талап ету.

Lidar-тың артықшылықтары бар, бірақ артықшылықтарды қалай арттыруға болады, техникалық қолдау қажет. Зияткерлік масштабтау lidar үш өлшемді стерео кескіндерді құра алады, көру сызықтарының артқы жарығы және ретсіз нысандарды анықтау қиындықтары сияқты төтенше сценарийлерді тамаша шеше алады.Технологияның дамуымен лидар көптеген күтпеген қолдану салаларында өз рөлін ойнап, бізге тосын сыйлар әкеледі.

Құны өте жоғары болған бүгінгі дәуірде жоғары бағаланған радарлар ешқашан негізгі нарықтың таңдауы болған емес. Әсіресе L3 автономды жүргізуді қолдануда шетелдік радарлардың жоғары құны әлі де оны жүзеге асырудағы ең үлкен кедергі болып табылады. Отандық радарларды импортты алмастыруды жүзеге асыру өте маңызды.

Лидар әрқашан дамып келе жатқан технологияларды әзірлеу мен қолданудың өкілі болды. Технологияның жетілген немесе жетілмегендігі оны қолдану мен жаппай өндірісті ілгерілетумен байланысты.Жетілген технология қол жетімді ғана емес, сонымен қатар экономикалық шығындарға сәйкес келеді, әртүрлі сценарийлерге бейімделеді және жеткілікті қауіпсіз.

Технологияларды жинақтағаннан кейін бірнеше жыл өткен соң, жаңа лидар өнімдері үздіксіз іске қосылды және технологияның дамуымен олардың қолданылуы барған сайын кеңейе түсті.Қолдану сценарийлері де артып келеді және кейбір өнімдер Еуропа мен Америка Құрама Штаттарының негізгі нарықтарына экспортталды.

Әрине, лидар компаниялары да келесі тәуекелдерге тап болады: сұраныстың белгісіздігі, қабылдаушылардың жаппай өндірісті ұлғайту үшін ұзақ уақыт өсу уақыты және лидар жеткізуші ретінде нақты кіріс алу үшін ұзағырақ уақыт.

Көптеген жылдар бойы лидар саласында жинақталған отандық компаниялар өздерінің нарықтық сегменттерінде терең жұмыс істейді, бірақ олар нарықтың көбірек үлесін иемденгісі келсе, олар өздерінің технологиялық жинақтарын біріктіріп, негізгі технологияларды терең зерттеп, дамытып, жетілдіре алады. өнімдер. Сапа мен тұрақтылық көп жұмыс істейді.