Apakah lidar dan bagaimana lidar berfungsi?

　　1. Apakah Lidar?

Pelbagai syarikat kereta menitikberatkan lidar, jadi kita kena faham dulu, apa itu lidar?

LIDAR – Lidar, ialah sensor,dikenali sebagai "mata robot", ialah penderia penting yang menyepadukan laser, kedudukan GPS dan peranti pengukuran inersia. Kaedah yang mengembalikan masa yang diperlukan untuk mengukur jarak adalah serupa pada prinsipnya dengan radar, kecuali laser digunakan dan bukannya gelombang radio.Boleh dikatakan bahawa lidar adalah salah satu konfigurasi perkakasan penting untuk membantu kereta mencapai fungsi pemanduan dibantu pintar tahap tinggi.

2. Bagaimanakah lidar berfungsi?

Seterusnya, mari kita bercakap tentang cara lidar berfungsi.

Pertama sekali, kita perlu menjelaskan dengan jelas bahawa lidar tidak beroperasi secara bebas, dan secara amnya terdiri daripada tiga modul utama: pemancar laser, penerima, dan kedudukan dan navigasi inersia.Apabila lidar berfungsi, ia akan mengeluarkan cahaya laser. Selepas menemui objek, cahaya laser akan dibiaskan kembali dan diterima oleh sensor CMOS, dengan itu mengukur jarak dari badan ke halangan.Dari sudut pandangan prinsip, selagi anda perlu mengetahui kelajuan cahaya dan masa dari pelepasan kepada persepsi CMOS, anda boleh mengukur jarak halangan. Digabungkan dengan GPS masa nyata, maklumat navigasi inersia dan pengiraan sudut radar laser, sistem boleh mendapatkan jarak objek di hadapan. Menyelaraskan maklumat bearing dan jarak.

Seterusnya, jika lidar boleh memancarkan berbilang laser pada sudut yang ditetapkan dalam ruang yang sama, ia boleh memperoleh berbilang isyarat pantulan berdasarkan halangan.Digabungkan dengan julat masa, sudut pengimbasan laser, kedudukan GPS dan maklumat INS, selepas pemprosesan data, maklumat ini akan digabungkan dengan koordinat x, y, z untuk menjadi isyarat tiga dimensi dengan maklumat jarak, maklumat kedudukan spatial, dll. Menggabungkan algoritma, sistem boleh mendapatkan pelbagai parameter berkaitan seperti garisan, permukaan dan isipadu, dengan itu mewujudkan peta awan titik tiga dimensi dan melukis peta alam sekitar, yang boleh menjadi "mata" kereta.

3. Rantaian Industri Lidar

1) Pemancarcip: cip EEL 905nm Penguasaan Osram sukar untuk diubah, tetapi selepas VCSEL mengisi papan pendek kuasa melalui proses berbilang simpang, kerana kos rendah dan ciri-ciri hanyut suhu rendah, ia secara beransur-ansur akan merealisasikan penggantian EEL, cip domestik Changguang Huaxin, Zonghui Xinguang membuka peluang pembangunan.

2) Penerima: Memandangkan laluan 905nm perlu meningkatkan jarak pengesanan, dijangkakan SiPM dan SPAD akan menjadi trend utama. 1550nm akan terus menggunakan APD, dan ambang untuk produk berkaitan adalah agak tinggi. Pada masa ini, ia dimonopoli terutamanya oleh Sony, Hamamatsu dan ON Semiconductor. Teras 1550nm Citrix dan 905nm Nanjing Core Vision dan Lingming Photonics dijangka akan menerajui penembusan.

3) Penghujung penentukuran: Semikonduktorlaser mempunyai rongga resonator yang kecil dan kualiti tempat yang buruk. Untuk memenuhi piawaian lidar, paksi cepat dan perlahan perlu diselaraskan untuk penentukuran optik, dan penyelesaian sumber cahaya talian perlu dihomogenkan. Nilai satu lidar ialah ratusan yuan.

4) TEC: Memandangkan Osram telah menyelesaikan hanyutan suhu EEL, VCSEL secara semula jadi mempunyai ciri hanyutan suhu rendah, jadi lidar tidak lagi memerlukan TEC.

5) Pengimbasan akhir: Penghalang utama cermin berputar ialah kawalan masa, dan proses MEMS agak sukar. Teknologi Xijing adalah yang pertama mencapai pengeluaran besar-besaran.

4. Lautan bintang di bawah penggantian produk domestik

Penyetempatan lidar bukan sahaja untuk mencapai penggantian domestik dan kemerdekaan teknologi untuk mengelakkan negara Barat daripada terjebak, tetapi juga faktor penting adalah untuk mengurangkan kos.

Harga yang berpatutan adalah topik yang tidak dapat dielakkan, namun, harga lidar tidak rendah, kos memasang peranti lidar tunggal di dalam kereta adalah kira-kira 10,000 dolar AS.

Kos lidar yang tinggi sentiasa menjadi bayangannya yang berlarutan, terutamanya untuk penyelesaian lidar yang lebih maju, kekangan terbesar adalah terutamanya kos; lidar dianggap sebagai teknologi mahal oleh industri, dan Tesla terus terang menyatakan bahawa Mengkritik lidar adalah mahal.

Pengeluar Lidar sentiasa mencari untuk mengurangkan kos, dan apabila teknologi berkembang, cita-cita mereka secara beransur-ansur menjadi kenyataan.Lidar zum pintar generasi kedua bukan sahaja mempunyai prestasi unggul, tetapi juga mengurangkan kos sebanyak dua pertiga berbanding generasi pertama, dan bersaiz lebih kecil.Menurut ramalan industri, menjelang 2025, harga purata sistem lidar termaju asing mungkin mencecah kira-kira $700 setiap satu.

Trend pembangunan semasa industri lidar ialah tahap teknikal semakin matang dari hari ke hari, dan penyetempatan semakin menghampiri.Penyetempatan LiDAR telah melalui beberapa peringkat. Pertama, ia dikuasai oleh syarikat asing. Kemudian, syarikat domestik memulakan dan meningkatkan berat badan mereka. Kini, dominasi semakin menghampiri syarikat domestik secara beransur-ansur.

Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, gelombang pemanduan autonomi telah muncul, dan pengeluar lidar tempatan secara beransur-ansur memasuki pasaran. Produk lidar gred industri domestik secara beransur-ansur menjadi popular. Dalam kenderaan elektrik pintar domestik, syarikat lidar tempatan telah muncul satu demi satu.

Menurut maklumat, perlu ada 20 atau 30 syarikat radar domestik, seperti Sagitar Juchuang, Hesai Technology, Beike Tianhui, Leishen Intelligence, dll., serta gergasi perkakasan elektronik seperti DJI dan Huawei, serta gergasi alat ganti kereta tradisional .

Pada masa ini, kelebihan harga produk lidar yang dilancarkan oleh pengeluar China seperti Hesai, DJI, dan Sagitar Juchuang jelas sekali, memecahkan kedudukan utama negara maju seperti Amerika Syarikat dalam bidang ini.Terdapat juga syarikat seperti Focuslight Technology, Han's Laser, Guangku Technology, Luowei Technology, Hesai Technology, Zhongji Innolight, Kongwei Laser dan Juxing Technology. Pengalaman proses dan pembuatan memacu inovasi dalam lidar.

Pada masa ini, ia boleh dibahagikan kepada dua sekolah, satu sedang membangunkan lidar mekanikal, dan satu lagi secara langsung mengunci produk lidar keadaan pepejal.Dalam bidang pemanduan autonomi berkelajuan tinggi, Hesai mempunyai bahagian pasaran yang agak tinggi; dalam bidang pemanduan autonomi berkelajuan rendah, Sagitar Juchuang adalah pengeluar utama.

Dari perspektif huluan dan hiliran keseluruhan rantaian perindustrian, negara saya telah memupuk beberapa perusahaan berkuasa dan membentuk rantaian perindustrian yang lengkap pada asasnya.Selepas bertahun-tahun pelaburan berterusan dan pengumpulan pengalaman, syarikat radar domestik telah melakukan usaha yang mendalam dalam segmen pasaran masing-masing, mempersembahkan corak pasaran bunga yang sedang mekar.

Pengeluaran besar-besaran adalah penunjuk penting kematangan. Dengan kemasukan ke dalam pengeluaran besar-besaran, harga juga jatuh mendadak. DJI mengumumkan pada Ogos 2020 bahawa ia telah mencapai pengeluaran besar-besaran dan pembekalan lidar pemanduan automotif automotif, dan harganya telah jatuh ke paras seribu yuan. ; Dan Huawei, pada 2016 untuk menjalankan pra-penyelidikan mengenai teknologi lidar, untuk melakukan pengesahan prototaip pada 2017, dan untuk mencapai pengeluaran besar-besaran pada 2020.

Berbanding dengan radar yang diimport, syarikat domestik mempunyai kelebihan dari segi ketepatan masa bekalan, penyesuaian fungsi, kerjasama perkhidmatan dan rasional saluran.

Kos perolehan lidar yang diimport agak tinggi. Oleh itu, kos rendah lidar domestik adalah kunci untuk menduduki pasaran dan penggerak penting untuk penggantian domestik. Sudah tentu, banyak masalah praktikal seperti ruang pengurangan kos dan kematangan pengeluaran besar-besaran masih di China. Perniagaan masih perlu menghadapi banyak cabaran.

Sejak kelahirannya, industri lidar telah menunjukkan ciri-ciri cemerlang tahap teknikal yang tinggi.Sebagai teknologi baru muncul dengan populariti tinggi dalam beberapa tahun kebelakangan ini, teknologi lidar sebenarnya mempunyai halangan teknikal yang hebat.Teknologi bukan sahaja menjadi cabaran bagi syarikat yang ingin memasuki pasaran, tetapi juga cabaran bagi syarikat yang telah berada di dalamnya selama bertahun-tahun.

Pada masa ini, untuk penggantian domestik, kerana cip lidar, terutamanya komponen yang diperlukan untuk pemprosesan isyarat, terutamanya bergantung kepada import, ini telah menaikkan kos pengeluaran lidar domestik ke tahap tertentu. Projek tersangkut leher akan berusaha sedaya upaya untuk menangani masalah itu.

Selain faktor teknikal mereka sendiri, syarikat radar domestik juga perlu memupuk keupayaan komprehensif, termasuk sistem penyelidikan dan pembangunan teknologi, rantaian bekalan yang stabil dan keupayaan pengeluaran besar-besaran, terutamanya keupayaan jaminan kualiti selepas jualan.

Di bawah peluang "Buatan China 2025", pengeluar domestik telah mengejar dalam beberapa tahun kebelakangan ini dan telah membuat banyak kejayaan.Pada masa ini, penyetempatan berada dalam tempoh apabila peluang dan cabaran amat jelas, dan ia merupakan peringkat asas penggantian import lidar.

Keempat, permohonan pendaratan adalah perkataan terakhir

Tidak keterlaluan untuk mengatakan bahawa penggunaan lidar telah membawa kepada tempoh yang semakin meningkat, dan perniagaan utamanya terutamanya datang daripada empat pasaran utama, iaitu automasi industri., infrastruktur pintar, robot dan kereta.

Terdapat momentum yang kuat dalam bidang pemanduan autonomi, dan pasaran lidar automotif akan mendapat manfaat daripada penembusan pemanduan autonomi peringkat tinggi dan mengekalkan pertumbuhan pesat.Banyak syarikat kereta telah menggunakan penyelesaian lidar, mengambil langkah pertama ke arah pemanduan autonomi L3 dan L4.

2022 menjadi tetingkap peralihan daripada L2 kepada L3/L4. Sebagai penderia utama teras teknologi pemanduan autonomi, lidar telah memainkan peranan yang semakin penting dalam bidang berkaitan sejak beberapa tahun kebelakangan ini. Dijangka mulai 2023, trek lidar kenderaan akan memasuki tempoh pertumbuhan Pantas yang berterusan.

Menurut laporan penyelidikan sekuriti, pada 2022, pemasangan lidar kereta penumpang China akan melebihi 80,000 unit. Ruang pasaran lidar dalam bidang kereta penumpang negara saya dijangka mencecah 26.1 bilion yuan pada 2025 dan 98 bilion yuan menjelang 2030.Lidar kenderaan telah memasuki tempoh permintaan yang meletup, dan prospek pasaran adalah sangat luas.

Tanpa pemandu adalah trend dalam beberapa tahun kebelakangan ini, dan tanpa pemandu tidak dapat dipisahkan dari mata kebijaksanaan - sistem navigasi.Navigasi laser agak matang dalam teknologi dan pendaratan produk, dan mempunyai julat yang tepat, dan boleh beroperasi secara stabil dalam kebanyakan persekitaran, terutamanya pada malam yang gelap. Ia juga boleh mengekalkan pengesanan yang tepat. Ia kini merupakan kaedah kedudukan dan navigasi yang paling stabil dan arus perdana.Pendek kata, dari segi aplikasi, prinsip navigasi laser adalah mudah dan teknologinya matang.

Tanpa pemandu, ia telah menembusi ke dalam bidang pembinaan, perlombongan, penghapusan risiko, perkhidmatan, pertanian, penerokaan angkasa lepas dan aplikasi ketenteraan. Lidar telah menjadi kaedah navigasi biasa dalam persekitaran ini.

Bermula pada tahun 2019, semakin banyak radar domestik telah digunakan dalam projek sebenar pelanggan, bukannya hanya ujian prototaip di bengkel.2019 merupakan tadahan penting bagi syarikat lidar domestik. Aplikasi pasaran secara beransur-ansur memasuki kes projek sebenar, mengembangkan senario dan skop aplikasi yang lebih luas, mencari pasaran yang pelbagai, dan menjadi pilihan biasa bagi syarikat. .

Penggunaan lidar secara beransur-ansur meluas, termasuk industri tanpa pemandu, robot perkhidmatanindustri, industri Internet Kenderaan, pengangkutan pintar, dan bandar pintar. Gabungan lidar dan dron juga boleh melukis peta lautan, tudung ais dan hutan.

Tanpa pemandu adalah ciri paling penting dalam logistik pintar. Dalam pengangkutan dan pengedaran logistik pintar, sejumlah besar teknologi tanpa pemandu akan digunakan – robot logistik mudah alih dan kenderaan ekspres tanpa pemandu, komponen teras utamanya ialah lidar.

Dalam bidang logistik pintar, skop aplikasi lidar juga semakin meningkat dari hari ke hari. Sama ada dari pengendalian kepada pergudangan atau logistik, lidar boleh dilindungi sepenuhnya dan diperluaskan kepada pelabuhan pintar, pengangkutan pintar, keselamatan pintar, perkhidmatan pintar dan tadbir urus pintar bandar.

Dalam senario logistik seperti pelabuhan, lidar boleh memastikan ketepatan tangkapan kargo dan mengurangkan kesukaran operasi kakitangan.Dari segi pengangkutan, lidar boleh membantu dalam pengesanan pintu tol berkelajuan tinggi dan memastikan kenderaan yang lalu lalang memenuhi keperluan.Dari segi keselamatan, lidar boleh menjadi mata pelbagai peralatan pemantauan keselamatan.

Dalam bidang pembuatan industri, nilai lidar sentiasa ditonjolkan. Dalam barisan pengeluaran, ia boleh melepaskan peranan pemantauan bahan dan memastikan operasi automatik.

Lidar (Light Detection and Ranging) ialah teknologi penderiaan jauh optik yang semakin muncul sebagai alternatif kos efektif kepada teknik ukur tradisional seperti fotogrametri.Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, lidar dan dron sering muncul dalam pelbagai bidang aplikasi dalam bentuk penumbuk gabungan, sering menghasilkan kesan 1+1>2.

Laluan teknikal lidar sentiasa bertambah baik. Tiada seni bina lidar umum yang dapat memenuhi keperluan semua aplikasi yang berbeza. Banyak aplikasi berbeza mempunyai faktor bentuk, bidang pandangan, resolusi julat, penggunaan kuasa dan kos yang berbeza. Memerlukan.

Lidar mempunyai kelebihannya, tetapi bagaimana untuk memaksimumkan kelebihan memerlukan sokongan teknikal. Lidar zum pintar boleh membina imej stereo tiga dimensi, menyelesaikan senario ekstrem dengan sempurna seperti pencahayaan latar garis penglihatan dan kesukaran mengenal pasti objek tidak sekata.Dengan perkembangan teknologi, lidar akan memainkan peranannya dalam banyak bidang aplikasi yang tidak dijangka, membawa kita lebih banyak kejutan.

Dalam era hari ini apabila kos adalah raja, radar berharga tinggi tidak pernah menjadi pilihan pasaran arus perdana. Terutamanya dalam aplikasi pemanduan autonomi L3, kos tinggi radar asing masih menjadi halangan terbesar untuk pelaksanaannya. Adalah penting untuk merealisasikan penggantian import untuk radar domestik.

Lidar sentiasa menjadi wakil pembangunan dan aplikasi teknologi baru muncul. Sama ada teknologi itu matang atau tidak adalah berkaitan dengan aplikasinya dan promosi pengeluaran besar-besaran.Teknologi matang bukan sahaja tersedia, tetapi juga selaras dengan kos ekonomi, menyesuaikan diri dengan senario yang berbeza, dan cukup selamat.

Selepas beberapa tahun pengumpulan teknologi, produk lidar baharu telah dilancarkan secara berterusan, dan dengan kemajuan teknologi, aplikasi mereka telah menjadi semakin luas.Senario aplikasi juga semakin meningkat, dan beberapa produk telah dieksport ke pasaran utama di Eropah dan Amerika Syarikat.

Sudah tentu, syarikat lidar juga menghadapi risiko berikut: ketidakpastian dalam permintaan, masa peningkatan yang panjang untuk pengguna meningkatkan pengeluaran besar-besaran, dan masa yang lebih lama untuk lidar menjana pendapatan sebenar sebagai pembekal.

Syarikat domestik yang telah terkumpul dalam bidang lidar selama bertahun-tahun akan bekerja secara mendalam dalam segmen pasaran masing-masing, tetapi jika mereka ingin menduduki lebih banyak bahagian pasaran, mereka mesti menggabungkan pengumpulan teknologi mereka sendiri, menggali jauh ke dalam teknologi teras, dan membangun dan menambah baik. produk. Kualiti dan kestabilan bekerja keras.