Hva er lidar og hvordan fungerer lidar?

　　1. Hva er Lidar?

Ulike bilselskaper legger vekt på lidar, så vi må først forstå, hva er lidar?

LIDAR – Lidar, er en sensor,kjent som "eye of a robots", er en viktig sensor som integrerer laser, GPS-posisjonering og treghetsmålingsenheter. Metoden som returnerer nødvendig tid for å måle avstand, ligner i prinsippet radar, bortsett fra at lasere brukes i stedet for radiobølger.Det kan sies at lidar er en av de viktige maskinvarekonfigurasjonene for å hjelpe biler med å oppnå intelligente assisterte kjørefunksjoner på høyt nivå.

2. Hvordan virker lidar?

La oss deretter snakke om hvordan lidar fungerer.

Først av alt må vi gjøre det klart at lidar ikke fungerer uavhengig, og består generelt av tre hovedmoduler: lasersender, mottaker og treghetsposisjonering og navigasjon.Når lidaren fungerer, vil den sende ut laserlys. Etter å ha møtt en gjenstand vil laserlyset brytes tilbake og mottas av CMOS-sensoren, og dermed måle avstanden fra kroppen til hindringen.Fra et prinsipielt synspunkt, så lenge du trenger å kjenne lysets hastighet og tiden fra emisjon til CMOS-oppfatning, kan du måle avstanden til hindringen. Kombinert med sanntids GPS, treghetsnavigasjonsinformasjon og beregning av vinkelen på laserradaren, kan systemet få avstanden til objektet foran. Koordinere peiling og avstandsinformasjon.

Deretter, hvis en lidar kan sende ut flere lasere i en innstilt vinkel i samme rom, kan den oppnå flere reflekterte signaler basert på hindringer.Kombinert med tidsrekkevidden, laserskanningsvinkelen, GPS-posisjonen og INS-informasjonen, etter databehandling, vil denne informasjonen kombineres med x-, y-, z-koordinater for å bli et tredimensjonalt signal med avstandsinformasjon, romlig posisjonsinformasjon osv. Kombinere algoritmene kan systemet hente ulike relaterte parametere som linjer, overflater og volumer, og dermed etablere et tredimensjonalt punktskykart og tegne et miljøkart, som kan bli bilens "øyne".

3. Lidar Industrikjede

1) Senderchip: 905nm EEL-brikke Osrams dominans er vanskelig å endre, men etter at VCSEL fyller strømkortkortet gjennom multi-junction-prosessen, på grunn av dens lave kostnader og lave temperaturdriftegenskaper, vil den gradvis realisere erstatningen av EEL, den innenlandske brikken Changguang Huaxin, Zonghui Xinguang innledet utviklingsmuligheter.

2) Mottaker: Ettersom 905nm-ruten må øke deteksjonsavstanden, forventes det at SiPM og SPAD vil bli en stor trend. 1550nm vil fortsette å bruke APD, og ​​terskelen for relaterte produkter er relativt høy. For tiden er det hovedsakelig monopolisert av Sony, Hamamatsu og ON Semiconductor. 1550nm kjernen Citrix og 905nm Nanjing Core Vision og Lingming Photonics forventes å ta ledelsen i å slå gjennom.

3) Kalibreringsslutt: Halvlederenlaser har et lite resonatorhulrom og dårlig flekkkvalitet. For å oppfylle lidar-standarden, må de raske og langsomme aksene justeres for optisk kalibrering, og linjelyskildeløsningen må homogeniseres. Verdien av en enkelt lidar er hundrevis av yuan.

4) TEC: Siden Osram har løst temperaturdriften til EEL, har VCSEL naturlig lavtemperaturdriftsegenskaper, så lidar trenger ikke lenger TEC.

5) Skanneslutt: Hovedbarrieren til det roterende speilet er tidskontroll, og MEMS-prosessen er relativt vanskelig. Xijing Technology er den første som oppnår masseproduksjon.

4. Havet av stjerner under erstatning av innenlandske produkter

Lokaliseringen av lidar er ikke bare for å oppnå innenlandsk substitusjon og teknologisk uavhengighet for å forhindre at vestlige land blir sittende fast, men også en viktig faktor er å redusere kostnadene.

Rimelig pris er et uunngåelig tema, men prisen på lidar er ikke lav, kostnaden for å installere en enkelt lidar-enhet i en bil er omtrent 10 000 amerikanske dollar.

De høye kostnadene til lidar har alltid vært dens dvelende skygge, spesielt for mer avanserte lidar-løsninger, den største begrensningen er hovedsakelig kostnadene; lidar anses som en dyr teknologi av industrien, og Tesla uttalte rett ut at det er dyrt å kritisere lidar.

Lidar-produsenter er alltid ute etter å redusere kostnadene, og etter hvert som teknologien utvikler seg, blir idealene deres gradvis en realitet.Andregenerasjons intelligent zoom-lidar har ikke bare overlegen ytelse, men reduserer også kostnadene med to tredjedeler sammenlignet med første generasjon, og er mindre i størrelse.I følge industriprognoser, innen 2025, kan gjennomsnittsprisen på utenlandske avanserte lidar-systemer nå rundt 700 dollar hver.

Den nåværende utviklingstrenden i lidarindustrien er at det tekniske nivået blir mer og mer modent dag for dag, og lokaliseringen nærmer seg gradvis.Lokaliseringen av LiDAR har gått gjennom flere stadier. For det første ble det dominert av utenlandske selskaper. Senere startet innenlandske selskaper og økte vekten. Nå beveger dominansen seg gradvis nærmere innenlandske selskaper.

De siste årene har bølgen av autonom kjøring dukket opp, og lokale lidarprodusenter har gradvis kommet inn på markedet. Innenlandske lidarprodukter av industrikvalitet har gradvis blitt populære. I innenlandske smarte elektriske kjøretøyer har lokale lidar-selskaper dukket opp etter hverandre.

I følge informasjon skal det være 20 eller 30 innenlandske radarselskaper, som Sagitar Juchuang, Hesai Technology, Beike Tianhui, Leishen Intelligence, etc., samt elektroniske maskinvaregiganter som DJI og Huawei, samt tradisjonelle bildelergiganter .

For tiden er prisfordelene til lidar-produkter lansert av kinesiske produsenter som Hesai, DJI og Sagitar Juchuang åpenbare, og bryter den ledende posisjonen til utviklede land som USA på dette feltet.Det er også selskaper som Focuslight Technology, Han's Laser, Guangku Technology, Luowei Technology, Hesai Technology, Zhongji Innolight, Kongwei Laser og Juxing Technology. Prosess- og produksjonserfaring driver innovasjon innen lidar.

For tiden kan den deles inn i to skoler, den ene utvikler mekanisk lidar, og den andre låser direkte solid-state lidar-produkter.Innenfor høyhastighets autonom kjøring har Hesai en relativt høy markedsandel; innen lavhastighets autonom kjøring er Sagitar Juchuang hovedprodusenten.

Fra perspektivet til oppstrøms og nedstrøms av hele industrikjeden, har landet mitt dyrket en rekke mektige bedrifter og dannet en i utgangspunktet komplett industrikjede.Etter år med vedvarende investering og akkumulering av erfaring, har innenlandske radarselskaper gjort en grundig innsats i sine respektive markedssegmenter, og presentert et markedsmønster av blomstrende blomster.

Masseproduksjon er en viktig indikator på modenhet. Med inntreden i masseproduksjon faller også prisen kraftig. DJI kunngjorde i august 2020 at de har oppnådd masseproduksjon og forsyning av automotive automotive driving lidar, og prisen har falt til tusen yuan-nivået. ; Og Huawei, i 2016 for å utføre forhåndsforskning på lidar-teknologi, for å utføre prototypeverifisering i 2017, og for å oppnå masseproduksjon i 2020.

Sammenlignet med importerte radarer har innenlandske selskaper fordeler når det gjelder leveringstid, tilpasning av funksjoner, tjenestesamarbeid og rasjonalitet til kanaler.

Anskaffelseskostnaden for importert lidar er relativt høy. Derfor er den lave kostnaden for innenlandsk lidar nøkkelen til å okkupere markedet og en viktig drivkraft for innenlandsk erstatning. Selvfølgelig er mange praktiske problemer som kostnadsreduksjonsplass og masseproduksjonsmodenhet fortsatt i Kina. Bedrifter må fortsatt møte mange utfordringer.

Siden fødselen har lidarindustrien vist de enestående egenskapene til høyt teknisk nivå.Som en fremvoksende teknologi med høy popularitet de siste årene, har lidar-teknologien faktisk store tekniske barrierer.Teknologi er ikke bare en utfordring for bedrifter som vil inn i markedet, men også en utfordring for bedrifter som har vært i det i mange år.

Foreløpig, for innenlandsk substitusjon, fordi lidar-brikker, spesielt komponentene som kreves for signalbehandling, hovedsakelig er avhengige av import, har dette økt produksjonskostnadene for innenlandske lidarer til en viss grad. Prosjektet med fast nakke går alt ut for å takle problemet.

I tillegg til sine egne tekniske faktorer, trenger innenlandske radarselskaper også å dyrke omfattende kapasiteter, inkludert teknologiske forsknings- og utviklingssystemer, stabile forsyningskjeder og masseproduksjonsevner, spesielt evner for kvalitetssikring etter salg.

Under muligheten av "Made in China 2025", har innenlandske produsenter tatt etter de siste årene og har gjort mange gjennombrudd.For tiden er lokalisering i en periode hvor muligheter og utfordringer er spesielt tydelige, og det er grunnlaget for importsubstitusjon av lidar.

For det fjerde er landingsapplikasjon det siste ordet

Det er ingen overdrivelse å si at bruken av lidar har innledet en stigende periode, og hovedvirksomheten kommer hovedsakelig fra fire store markeder, nemlig industriell automatisering, intelligent infrastruktur, roboter og biler.

Det er et sterkt momentum innen autonom kjøring, og automotive lidar-markedet vil dra nytte av penetrasjonen av autonom kjøring på høyt nivå og opprettholde rask vekst.Mange bilselskaper har tatt i bruk lidar-løsninger, og tar det første skrittet mot L3 og L4 autonom kjøring.

2022 er i ferd med å bli overgangsvinduet fra L2 til L3/L4. Som kjernenøkkelsensoren for autonom kjøreteknologi, har lidar spilt en stadig viktigere rolle på relaterte felt de siste årene. Det forventes at fra 2023 vil kjøretøyets lidar-bane gå inn i en kontinuerlig rask vekstperiode.

I følge en verdipapirforskningsrapport vil Kinas lidarinstallasjoner for personbiler i 2022 overstige 80 000 enheter. Det er forventet at lidar-markedet i mitt lands personbilfelt vil nå 26,1 milliarder yuan i 2025 og 98 milliarder yuan innen 2030.Kjøretøy lidar har gått inn i en periode med eksplosiv etterspørsel, og markedsutsiktene er svært brede.

Ubemannet er en trend de siste årene, og ubemannet er uatskillelig fra visdommens øyne – navigasjonssystemet.Lasernavigasjon er relativt moden i teknologi og produktlanding, og har nøyaktig rekkevidde, og kan fungere stabilt i de fleste miljøer, spesielt i den mørke natten. Det kan også opprettholde nøyaktig deteksjon. Det er for tiden den mest stabile og vanlige posisjonerings- og navigasjonsmetoden.Kort sagt, når det gjelder bruk, er prinsippet for lasernavigasjon enkelt og teknologien er moden.

Ubemannet har den trengt inn i feltene konstruksjon, gruvedrift, risikoeliminering, service, landbruk, romutforskning og militære applikasjoner. Lidar har blitt en vanlig navigasjonsmetode i dette miljøet.

Fra og med 2019 har flere og flere innenlandske radarer blitt brukt i de faktiske prosjektene til kundene, i stedet for bare prototypetesting i verkstedet.2019 er et avgjørende vannskille for innenlandske lidar-selskaper. Markedssøknader har gradvis kommet inn i faktiske prosjektsaker, utvidet bredere søknadsscenarier og omfang, søker diversifiserte markeder og blitt et vanlig valg for bedrifter. .

Bruken av lidar er gradvis utbredt, inkludert den førerløse industrien, servicerobotenindustri, Internett av kjøretøy-industrien, den intelligente transporten og den smarte byen. Kombinasjonen av lidar og droner kan også tegne kart over hav, iskapper og skoger.

Ubemannet er den viktigste egenskapen til smart logistikk. I transport og distribusjon av smart logistikk vil et stort antall ubemannede teknologier bli brukt – mobile logistikkroboter og ubemannede ekspresskjøretøyer, hvor hovedkomponenten er lidar.

Innen smart logistikk øker også bruksomfanget til lidar dag for dag. Enten det er fra håndtering til lager eller logistikk, kan lidar dekkes fullt ut og utvides til smarte havner, smart transport, smart sikkerhet, smarte tjenester og urban smart styring.

I logistikkscenarier som havner, kan lidar sikre nøyaktigheten av lastfangst og redusere vanskeligheten med personelloperasjoner.Når det gjelder transport, kan lidar bistå med detektering av høyhastighets bomporter og sørge for at passerende kjøretøy oppfyller kravene.Når det gjelder sikkerhet, kan lidar bli øynene til ulike sikkerhetsovervåkingsutstyr.

Innen industriell produksjon blir verdien av lidar stadig fremhevet. I produksjonslinjen kan den frigjøre rollen som materialovervåking og sikre automatisk drift.

Lidar (Light Detection and Ranging) er en optisk fjernmålingsteknologi som i økende grad fremstår som et kostnadseffektivt alternativ til tradisjonelle oppmålingsteknikker som fotogrammetri.De siste årene har lidar og droner ofte dukket opp i ulike bruksområder i form av en kombinert knyttneve, ofte med effekten 1+1>2.

Den tekniske ruten til lidar blir stadig bedre. Det er ingen generell lidar-arkitektur som kan møte behovene til alle forskjellige applikasjoner. Mange forskjellige applikasjoner har forskjellige formfaktorer, synsfelt, rekkeviddeoppløsning, strømforbruk og kostnad. Krev.

Lidar har sine fordeler, men hvordan man maksimerer fordelene krever teknisk støtte. Intelligent zoom lidar kan konstruere tredimensjonale stereobilder, perfekt løse ekstreme scenarier som bakgrunnsbelysning av siktlinjer og vanskeligheter med å identifisere uregelmessige objekter.Med utviklingen av teknologi vil lidar spille sin rolle i mange uventede bruksområder, og gi oss flere overraskelser.

I dagens epoke når kostnadene er konge, har høyprisradarer aldri vært valget for det vanlige markedet. Spesielt i bruken av L3 autonom kjøring, er de høye kostnadene for utenlandske radarer fortsatt den største hindringen for implementeringen. Det er viktig å realisere importsubstitusjon for innenlandske radarer.

Lidar har alltid vært en representant for utvikling og anvendelse av nye teknologier. Hvorvidt teknologien er moden eller ikke er relatert til dens anvendelse og masseproduksjonspromotering.Moden teknologi er ikke bare tilgjengelig, men også i tråd med økonomiske kostnader, tilpasse seg ulike scenarier, og være trygg nok.

Etter flere år med teknologiakkumulering har nye lidar-produkter blitt lansert kontinuerlig, og med fremskrittet av teknologien har deres anvendelser blitt stadig bredere.Applikasjonsscenarioene øker også, og noen produkter har blitt eksportert til store markeder i Europa og USA.

Selvfølgelig står lidar-selskaper også overfor følgende risikoer: usikkerhet i etterspørselen, lang oppstartstid for brukere til å skalere opp masseproduksjon, og lengre tid for lidar til å generere faktiske inntekter som leverandør.

Innenlandske selskaper som har akkumulert innen lidar i mange år vil jobbe dypt i sine respektive markedssegmenter, men hvis de ønsker å okkupere flere markedsandeler, må de kombinere sin egen teknologiakkumulering, grave dypt i kjerneteknologier og utvikle og forbedre produkter. Kvalitet og stabilitet jobber hardt.