Kas ir lidars un kā tas darbojas?

　　1. Kas ir Lidars?

Dažādas automašīnu kompānijas akcentē lidar, tāpēc vispirms ir jāsaprot, kas ir lidars?

LIDAR - Lidars ir sensors,pazīstams kā "robota acs", ir svarīgs sensors, kas integrē lāzera, GPS pozicionēšanas un inerciālās mērīšanas ierīces. Metode, kas atgriež attāluma mērīšanai nepieciešamo laiku, principā ir līdzīga radaram, izņemot to, ka radioviļņu vietā tiek izmantoti lāzeri.Var teikt, ka lidar ir viena no svarīgākajām aparatūras konfigurācijām, kas palīdz automašīnām sasniegt augsta līmeņa viedās braukšanas palīgfunkcijas.

2. Kā darbojas lidars?

Tālāk parunāsim par to, kā darbojas lidars.

Pirmkārt, mums ir skaidri jānorāda, ka lidars nedarbojas neatkarīgi un parasti sastāv no trim galvenajiem moduļiem: lāzera raidītāja, uztvērēja un inerciālās pozicionēšanas un navigācijas.Kad lidars darbojas, tas izstaros lāzera gaismu. Pēc saskares ar objektu lāzera gaisma tiks lauzta atpakaļ un uztverta CMOS sensorā, tādējādi mērot attālumu no ķermeņa līdz šķērslim.No principiālā viedokļa, ja vien jums ir jāzina gaismas ātrums un laiks no emisijas līdz CMOS uztverei, jūs varat izmērīt attālumu līdz šķēršlim. Apvienojumā ar reāllaika GPS, inerciālās navigācijas informāciju un lāzerradara leņķa aprēķinu sistēma var noteikt priekšā esošā objekta attālumu. Koordinātu gultņu un attāluma informācija.

Tālāk, ja lidars var izstarot vairākus lāzerus noteiktā leņķī vienā un tajā pašā telpā, tas var iegūt vairākus atstarotos signālus, pamatojoties uz šķēršļiem.Apvienojumā ar laika diapazonu, lāzerskenēšanas leņķi, GPS pozīciju un INS informāciju, pēc datu apstrādes šī informācija tiks apvienota ar x, y, z koordinātām, lai kļūtu par trīsdimensiju signālu ar attāluma informāciju, telpiskās pozīcijas informāciju utt. Izmantojot algoritmus, sistēma var iegūt dažādus saistītos parametrus, piemēram, līnijas, virsmas un tilpumus, tādējādi izveidojot trīsdimensiju punktu mākoņu karti un uzzīmējot vides karti, kas var kļūt par automašīnas “acīm”.

3. Lidar rūpniecības ķēde

1) Raidītājsmikroshēma: 905 nm EEL mikroshēma Osram dominējošo stāvokli ir grūti mainīt, taču pēc tam, kad VCSEL aizpildīs jaudas īssavienojumu, izmantojot vairāku savienojumu procesu, tā zemo izmaksu un zemās temperatūras novirzes īpašību dēļ tas pakāpeniski īstenos EEL, vietējās mikroshēmas Changguang nomaiņu. Huaxin, Zonghui Xinguang ievadīja attīstības iespējas.

2) Uztvērējs: tā kā 905 nm maršrutam ir jāpalielina noteikšanas attālums, sagaidāms, ka SiPM un SPAD kļūs par galveno tendenci. 1550 nm turpinās izmantot APD, un saistīto produktu slieksnis ir salīdzinoši augsts. Pašlaik to galvenokārt monopolizē Sony, Hamamatsu un ON Semiconductor. Paredzams, ka 1550 nm kodols Citrix un 905 nm Nanjing Core Vision un Lingming Photonics pārņems vadību izrāvienā.

3) Kalibrēšanas beigas: pusvadītājslāzeram ir mazs rezonatora dobums un slikta plankuma kvalitāte. Lai atbilstu lidara standartam, ātrās un lēnās asis ir jāsaskaņo optiskai kalibrēšanai, un līnijas gaismas avota risinājums ir jāhomogenizē. Viena lidara vērtība ir simtiem juaņu.

4) TEC: tā kā Osram ir atrisinājis EEL temperatūras novirzi, VCSEL, protams, ir zemas temperatūras novirzes raksturlielumi, tāpēc lidaram vairs nav nepieciešama TEC.

5) Skenēšanas beigas: rotējošā spoguļa galvenā barjera ir laika kontrole, un MEMS process ir salīdzinoši sarežģīts. Xijing Technology ir pirmā, kas panāk masveida ražošanu.

4. Zvaigžņu jūra, aizstājot vietējos produktus

Lidara lokalizācija ir ne tikai iekšzemes aizstāšanas un tehnoloģiskās neatkarības sasniegšana, lai novērstu Rietumu valstu iestrēgšanu, bet arī svarīgs faktors ir izmaksu samazināšana.

Pieejama cena ir neizbēgama tēma, tomēr lidara cena nav zema, vienas lidara ierīces uzstādīšanas izmaksas automašīnā ir aptuveni 10 000 ASV dolāru.

Lidara augstās izmaksas vienmēr ir bijušas tā ēna, jo īpaši progresīvākiem lidar risinājumiem, lielākais ierobežojums galvenokārt ir izmaksas; Lidar nozare tiek uzskatīta par dārgu tehnoloģiju, un Tesla skaidri norādīja, ka lidara kritizēšana ir dārga.

Lidar ražotāji vienmēr cenšas samazināt izmaksas, un, attīstoties tehnoloģijai, viņu ideāli pamazām kļūst par realitāti.Otrās paaudzes viedajam tālummaiņas lidaram ir ne tikai izcila veiktspēja, bet arī tas samazina izmaksas par divām trešdaļām salīdzinājumā ar pirmo paaudzi, kā arī ir mazāka izmēra.Saskaņā ar nozares prognozēm līdz 2025. gadam ārvalstu uzlaboto lidar sistēmu vidējā cena katrai var sasniegt aptuveni 700 USD.

Pašreizējā lidar industrijas attīstības tendence ir tāda, ka tehniskais līmenis ar katru dienu kļūst arvien nobriedušāks, un pamazām tuvojas lokalizācija.LiDAR lokalizācija ir izgājusi vairākus posmus. Pirmkārt, tajā dominēja ārvalstu uzņēmumi. Vēlāk sāka darboties pašmāju uzņēmumi un palielināja savu svaru. Tagad dominējošais stāvoklis pamazām tuvojas pašmāju uzņēmumiem.

Pēdējos gados ir parādījies autonomās braukšanas vilnis, un tirgū pamazām ienākuši vietējie lidar ražotāji. Vietējie rūpnieciskās kvalitātes lidar produkti pakāpeniski ir kļuvuši populāri. Iekšzemes viedajos elektriskajos transportlīdzekļos viens pēc otra ir parādījušies vietējie lidar uzņēmumi.

Saskaņā ar informāciju, vajadzētu būt 20 vai 30 pašmāju radaru uzņēmumiem, piemēram, Sagitar Juchuang, Hesai Technology, Beike Tianhui, Leishen Intelligence u.c., kā arī elektroniskās aparatūras gigantiem, piemēram, DJI un Huawei, kā arī tradicionālajiem auto detaļu gigantiem. .

Šobrīd Ķīnas ražotāju, piemēram, Hesai, DJI un Sagitar Juchuang, piedāvāto lidar produktu cenu priekšrocības ir acīmredzamas, laužot attīstīto valstu, piemēram, ASV, vadošās pozīcijas šajā jomā.Ir arī tādi uzņēmumi kā Focuslight Technology, Han's Laser, Guangku Technology, Luowei Technology, Hesai Technology, Zhongji Innolight, Kongwei Laser un Juxing Technology. Procesu un ražošanas pieredze veicina inovāciju lidarā.

Pašlaik to var iedalīt divās skolās, no kurām viena izstrādā mehānisko lidaru, bet otra tieši bloķē cietvielu lidar produktus.Ātrgaitas autonomās braukšanas jomā Hesai ir salīdzinoši liela tirgus daļa; zema ātruma autonomās braukšanas jomā Sagitar Juchuang ir galvenais ražotājs.

No visas rūpnieciskās ķēdes augšup un lejupvērstā viedokļa mana valsts ir attīstījusi vairākus spēcīgus uzņēmumus un izveidojusi būtībā pilnīgu rūpniecības ķēdi.Pēc gadiem ilgām neatlaidīgām investīcijām un pieredzes uzkrāšanas vietējie radaru uzņēmumi ir pielikuši padziļinātus centienus savos attiecīgajos tirgus segmentos, prezentējot ziedošu ziedu tirgus modeli.

Masveida ražošana ir svarīgs brieduma rādītājs. Līdz ar nonākšanu masveida ražošanā, arī cena strauji krītas. DJI 2020. gada augustā paziņoja, ka ir panācis automobiļu autonomās braukšanas lidara masveida ražošanu un piegādi, un cena ir nokritusies līdz tūkstoš juaņu līmenim. ; Un Huawei 2016. gadā veikt iepriekšēju izpēti par lidar tehnoloģiju, veikt prototipa verifikāciju 2017. gadā un sasniegt masveida ražošanu 2020. gadā.

Salīdzinot ar importētajiem radariem, vietējiem uzņēmumiem ir priekšrocības piegādes savlaicīguma, funkciju pielāgošanas, pakalpojumu sadarbības un kanālu racionalitātes ziņā.

Importētā lidara iepirkuma izmaksas ir salīdzinoši augstas. Tāpēc vietējā lidara zemās izmaksas ir tirgus ieņemšanas atslēga un svarīgs iekšzemes aizstāšanas dzinējspēks. Protams, Ķīnā joprojām pastāv daudzas praktiskas problēmas, piemēram, izmaksu samazināšana un masveida ražošanas briedums. Uzņēmumiem joprojām ir jāsaskaras ar daudzām problēmām.

Kopš tās dzimšanas lidaru nozare ir parādījusi izcilas augsta tehniskā līmeņa īpašības.Lidar tehnoloģijai kā jaunajai tehnoloģijai, kas pēdējos gados ir bijusi liela popularitāte, faktiski ir lielas tehniskas barjeras.Tehnoloģijas ir ne tikai izaicinājums uzņēmumiem, kas vēlas ienākt tirgū, bet arī izaicinājums uzņēmumiem, kas tajā darbojas jau daudzus gadus.

Pašlaik vietējai aizvietošanai, jo lidar mikroshēmas, īpaši signālu apstrādei nepieciešamās sastāvdaļas, galvenokārt ir atkarīgas no importa, tas zināmā mērā ir paaugstinājis vietējo lidaru ražošanas izmaksas. Iestrēgušais kakla projekts dara visu iespējamo, lai atrisinātu problēmu.

Papildus saviem tehniskajiem faktoriem vietējiem radaru uzņēmumiem ir jāattīsta arī visaptverošas iespējas, tostarp tehnoloģiju pētniecības un attīstības sistēmas, stabilas piegādes ķēdes un masveida ražošanas iespējas, jo īpaši pēcpārdošanas kvalitātes nodrošināšanas iespējas.

Izmantojot iespēju “Ražots Ķīnā 2025”, vietējie ražotāji pēdējos gados ir guvuši panākumus un ir panākuši daudzus sasniegumus.Pašlaik lokalizācija ir periodā, kad iespējas un izaicinājumi ir īpaši skaidri, un tas ir lidar importa aizstāšanas pamats.

Ceturtkārt, nolaišanās pieteikums ir pēdējais vārds

Nav pārspīlēts teikt, ka lidar pielietojums ir ievadījis pieaugošu periodu, un tā pamatdarbība galvenokārt nāk no četriem galvenajiem tirgiem, proti, rūpnieciskās automatizācijas., viedā infrastruktūra, roboti un automašīnas.

Autonomās braukšanas jomā ir spēcīgs impulss, un automobiļu lidar tirgus gūs labumu no augsta līmeņa autonomās braukšanas izplatības un saglabās strauju izaugsmi.Daudzi automašīnu uzņēmumi ir pieņēmuši lidar risinājumus, sperot pirmo soli L3 un L4 autonomās braukšanas virzienā.

2022. gads kļūst par pārejas logu no L2 uz L3/L4. Lidaram kā autonomās braukšanas tehnoloģijas galvenajam sensoram pēdējos gados ir bijusi arvien nozīmīgāka loma saistītās jomās. Paredzams, ka no 2023. gada transportlīdzekļu lidar trase ieies nepārtrauktā Rapid izaugsmes periodā.

Saskaņā ar vērtspapīru izpētes ziņojumu 2022. gadā Ķīnas vieglo automašīnu lidaru uzstādīšana pārsniegs 80 000 vienību. Paredzams, ka lidar tirgus platība manas valsts vieglo automobiļu jomā sasniegs 26,1 miljardu juaņu 2025. gadā un 98 miljardus juaņu līdz 2030. gadam.Transportlīdzekļu lidars ir ienācis sprādzienbīstama pieprasījuma periodā, un tirgus perspektīvas ir ļoti plašas.

Bezpilota ir pēdējo gadu tendence, un bezpilota nav atdalāma no gudrības acīm – navigācijas sistēmas.Lāzera navigācija ir salīdzinoši nobriedusi tehnoloģiju un produktu nosēšanās ziņā, un tai ir precīzs diapazons, un tā var darboties stabili lielākajā daļā vidi, īpaši tumšā naktī. Tas var arī uzturēt precīzu noteikšanu. Pašlaik tā ir visstabilākā un populārākā pozicionēšanas un navigācijas metode.Īsāk sakot, attiecībā uz pielietojumu lāzera navigācijas princips ir vienkāršs un tehnoloģija ir nobriedusi.

Bezpilota tas ir iekļuvis būvniecības, kalnrūpniecības, riska novēršanas, pakalpojumu, lauksaimniecības, kosmosa izpētes un militārā lietojuma jomās. Lidars ir kļuvis par izplatītu navigācijas metodi šajā vidē.

Sākot ar 2019. gadu, arvien vairāk pašmāju radaru tiek pielietoti klientu faktiskajos projektos, nevis tikai prototipu testēšanā darbnīcā.2019. gads ir būtisks ūdensšķirtne vietējiem lidar uzņēmumiem. Tirgus lietojumprogrammas pakāpeniski ir iekļuvušas faktiskos projektu gadījumos, paplašinot plašākus pielietojuma scenārijus un darbības jomu, meklējot diversificētus tirgus un kļūstot par ierastu uzņēmumu izvēli. .

Lidara pielietojums pakāpeniski tiek izplatīts, tostarp bezvadītāju nozarē, servisa robotānozare, transportlīdzekļu interneta nozare, viedais transports un viedā pilsēta. Lidara un dronu kombinācija var arī uzzīmēt okeānu, ledus cepuru un mežu kartes.

Bezpilota ir vissvarīgākā viedās loģistikas iezīme. Viedās loģistikas transportēšanā un izplatīšanā tiks pielietots liels skaits bezpilota tehnoloģiju – mobilie loģistikas roboti un bezpilota ekspresmašīnas, kuru galvenā pamatkomponente ir lidars.

Viedās loģistikas jomā ar katru dienu palielinās arī lidar pielietojuma joma. Neatkarīgi no tā, vai runa ir par pārkraušanu un beidzot ar noliktavu vai loģistiku, lidar var pilnībā aptvert un paplašināt, iekļaujot viedās ostas, viedo transportēšanu, viedo drošību, viedos pakalpojumus un pilsētas viedo pārvaldību.

Loģistikas scenārijos, piemēram, ostās, lidars var nodrošināt kravas uztveršanas precizitāti un samazināt personāla darbību grūtības.Transporta ziņā lidar var palīdzēt noteikt ātrgaitas maksas vārtus un nodrošināt, ka garāmbraucošie transportlīdzekļi atbilst prasībām.Drošības ziņā lidars var kļūt par dažādu drošības uzraudzības iekārtu acīm.

Rūpnieciskās ražošanas jomā lidara vērtība tiek pastāvīgi izcelta. Ražošanas līnijā tas var atbrīvot materiālu uzraudzības lomu un nodrošināt automātisku darbību.

Lidar (gaismas noteikšana un diapazona noteikšana) ir optiskās attālās uzrādes tehnoloģija, kas arvien vairāk parādās kā rentabla alternatīva tradicionālajām mērniecības metodēm, piemēram, fotogrammetrijai.Pēdējos gados lidars un droni bieži ir parādījušies dažādās pielietošanas jomās kombinētas dūres veidā, bieži radot efektu 1+1>2.

Lidara tehniskais maršruts nepārtraukti uzlabojas. Nav vispārējas lidar arhitektūras, kas atbilstu visu dažādo lietojumprogrammu vajadzībām. Daudzām dažādām lietojumprogrammām ir dažādi formas faktori, redzes lauki, diapazona izšķirtspēja, enerģijas patēriņš un izmaksas. Pieprasīt.

Lidaram ir savas priekšrocības, taču, lai tās maksimāli izmantotu, ir nepieciešams tehniskais atbalsts. Inteliģentais tālummaiņas lidars var izveidot trīsdimensiju stereo attēlus, lieliski risinot ekstrēmus scenārijus, piemēram, redzes līniju fona apgaismojumu un grūtības noteikt neregulārus objektus.Attīstoties tehnoloģijām, lidar spēlēs savu lomu daudzās negaidītās pielietošanas jomās, sagādājot mums vairāk pārsteigumu.

Mūsdienu laikmetā, kad izmaksas ir karaliskās, augstas cenas radari nekad nav bijuši galvenā tirgus izvēle. Īpaši L3 autonomās braukšanas pielietojumā ārvalstu radaru augstās izmaksas joprojām ir lielākais šķērslis tās ieviešanai. Ir obligāti jāīsteno vietējo radaru importa aizstāšana.

Lidars vienmēr ir bijis jauno tehnoloģiju attīstības un pielietojuma pārstāvis. Neatkarīgi no tā, vai tehnoloģija ir nobriedusi vai nē, ir saistīts ar tās pielietojumu un masveida ražošanas veicināšanu.Nobriedušas tehnoloģijas ir ne tikai pieejamas, bet arī atbilst ekonomiskajām izmaksām, pielāgojas dažādiem scenārijiem un ir pietiekami drošas.

Pēc vairāku gadu tehnoloģiju uzkrāšanas nepārtraukti tiek laisti klajā jauni lidar produkti, un līdz ar tehnoloģiju attīstību to pielietojums ir kļuvis arvien plašāks.Pieaug arī lietojumprogrammu scenāriji, un daži produkti ir eksportēti uz lielākajiem tirgiem Eiropā un ASV.

Protams, lidar uzņēmumi saskaras arī ar šādiem riskiem: pieprasījuma nenoteiktība, ilgs darbības uzsākšanas laiks, lai lietotāji varētu palielināt masveida ražošanu, un ilgāks laiks, lai lidar gūtu reālus ieņēmumus kā piegādātājam.

Iekšzemes uzņēmumi, kas daudzus gadus ir uzkrājušies lidar jomā, strādās padziļināti savos tirgus segmentos, bet, ja tie vēlas ieņemt lielākas tirgus daļas, tiem ir jāapvieno sava tehnoloģiju uzkrāšana, jāiedziļinās pamattehnoloģijās, kā arī jāattīsta un jāuzlabo. produktiem. Kvalitāte un stabilitāte smagi strādā.