Čo je lidar a ako funguje lidar?

　　1. Čo je Lidar?

Rôzne automobilky kladú dôraz na lidar, takže najprv musíme pochopiť, čo je lidar?

LIDAR – Lidar, je senzor,známy ako „oko robota“ je dôležitý senzor, ktorý integruje laser, GPS a inerciálne meracie zariadenia. Metóda, ktorá vracia požadovaný čas na meranie vzdialenosti, je v princípe podobná radaru, až na to, že namiesto rádiových vĺn sa používajú lasery.Dá sa povedať, že lidar je jednou z dôležitých hardvérových konfigurácií, ktoré pomáhajú autám dosahovať funkcie inteligentného asistovaného riadenia na vysokej úrovni.

2. Ako funguje lidar?

Ďalej si povieme, ako funguje lidar.

V prvom rade si musíme ujasniť, že lidar nefunguje samostatne a vo všeobecnosti pozostáva z troch hlavných modulov: laserového vysielača, prijímača a inerciálneho určovania polohy a navigácie.Keď lidar funguje, vyžaruje laserové svetlo. Po stretnutí s objektom sa laserové svetlo láme späť a prijíma snímač CMOS, čím sa meria vzdialenosť od tela k prekážke.Z princípu, pokiaľ potrebujete poznať rýchlosť svetla a čas od emisie po vnímanie CMOS, môžete merať vzdialenosť prekážky. V kombinácii s GPS v reálnom čase, inerciálnymi navigačnými informáciami a výpočtom uhla laserového radaru dokáže systém získať vzdialenosť objektu pred vami. Informácie o súradnici a vzdialenosti.

Ďalej, ak lidar môže vyžarovať viacero laserov v nastavenom uhle v rovnakom priestore, môže získať viac odrazených signálov na základe prekážok.V kombinácii s časovým rozsahom, uhlom laserového skenovania, pozíciou GPS a informáciami INS sa tieto informácie po spracovaní údajov spoja so súradnicami x, y, z a stanú sa trojrozmerným signálom s informáciami o vzdialenosti, priestorovými informáciami o polohe atď. Algoritmy môže systém získať rôzne súvisiace parametre, ako sú čiary, povrchy a objemy, čím vytvorí trojrozmernú mapu mračna bodov a nakreslí mapu prostredia, ktorá sa môže stať „očami“ auta.

3. Priemyselný reťazec Lidar

1) Vysielaččip: 905nm čip EEL Dominanciu Osramu je ťažké zmeniť, ale potom, čo VCSEL naplní výkonovú krátku dosku prostredníctvom procesu s viacerými križovatkami, z dôvodu nízkych nákladov a charakteristík driftu pri nízkych teplotách, postupne nahradí EEL, domáci čip Changguang Huaxin, Zonghui Xinguang ohlásil možnosti rozvoja.

2) Prijímač: Keďže 905nm trasa potrebuje zvýšiť detekčnú vzdialenosť, očakáva sa, že SiPM a SPAD sa stanú hlavným trendom. 1550nm bude naďalej používať APD a prahová hodnota pre súvisiace produkty je relatívne vysoká. V súčasnosti je monopolizovaný najmä spoločnosťami Sony, Hamamatsu a ON Semiconductor. Očakáva sa, že 1550nm jadro Citrix a 905nm Nanjing Core Vision a Lingming Photonics sa ujmú vedenia v prelomení.

3) Kalibračný koniec: Polovodičlaser má malú dutinu rezonátora a zlú kvalitu bodu. Na splnenie štandardu lidaru je potrebné zarovnať rýchlu a pomalú osi pre optickú kalibráciu a riešenie čiarového svetelného zdroja je potrebné homogenizovať. Hodnota jedného lidaru je v stovkách juanov.

4) TEC: Keďže Osram vyriešil teplotný drift EEL, VCSEL má prirodzene charakteristiky nízkeho teplotného driftu, takže lidar už nepotrebuje TEC.

5) Koniec skenovania: Hlavnou bariérou rotujúceho zrkadla je riadenie časovania a proces MEMS je pomerne náročný. Xijing Technology je prvá, ktorá dosiahla sériovú výrobu.

4. More hviezd pod nahradením domácich produktov

Lokalizácia lidaru nie je len na dosiahnutie domácej substitúcie a technologickej nezávislosti, aby sa zabránilo uviaznutiu západných krajín, ale dôležitým faktorom je aj zníženie nákladov.

Dostupná cena je neodškriepiteľnou témou, avšak cena lidaru nie je nízka, náklady na inštaláciu jedného lidarového zariadenia do auta sú približne 10 000 amerických dolárov.

Vysoká cena lidaru bola vždy jeho pretrvávajúcim tieňom, najmä v prípade pokročilejších riešení lidaru je najväčším obmedzením hlavne cena; lidar je priemyslom považovaný za drahú technológiu a Tesla otvorene vyhlásila, že kritizovať lidar je drahé.

Výrobcovia lidaru sa vždy snažia znižovať náklady a ako sa technológia vyvíja, ich ideály sa postupne stávajú skutočnosťou.Inteligentný zoom lidar druhej generácie má nielen vynikajúci výkon, ale tiež znižuje náklady o dve tretiny v porovnaní s prvou generáciou a má menšiu veľkosť.Podľa predpovedí odvetvia môže do roku 2025 priemerná cena zahraničných pokročilých lidarových systémov dosiahnuť približne 700 USD za kus.

Súčasným vývojovým trendom lidarového priemyslu je, že technická úroveň je zo dňa na deň vyspelejšia a postupne sa približuje aj lokalizácia.Lokalizácia LiDAR prešla niekoľkými fázami. Najprv v nej dominovali zahraničné spoločnosti. Neskôr začali domáce firmy a zvýšili svoju váhu. Teraz sa dominancia postupne približuje k domácim firmám.

V posledných rokoch sa objavila vlna autonómneho riadenia a na trh postupne vstúpili lokálni výrobcovia lidaru. Domáce priemyselné výrobky lidar sa postupne stali populárnymi. V domácich inteligentných elektrických vozidlách sa miestne lidarové spoločnosti objavili jedna po druhej.

Podľa informácií by tu malo byť 20 alebo 30 domácich radarových spoločností, ako napríklad Sagitar Juchuang, Hesai Technology, Beike Tianhui, Leishen Intelligence atď. .

V súčasnosti sú zrejmé cenové výhody produktov lidar uvádzaných na trh čínskymi výrobcami ako Hesai, DJI a Sagitar Juchuang, ktoré lámu vedúce postavenie vyspelých krajín, ako sú Spojené štáty americké v tejto oblasti.Existujú aj spoločnosti ako Focuslight Technology, Han's Laser, Guangku Technology, Luowei Technology, Hesai Technology, Zhongji Innolight, Kongwei Laser a Juxing Technology. Procesné a výrobné skúsenosti poháňajú inovácie v lidare.

V súčasnosti sa dá rozdeliť na dve školy, jedna vyvíja mechanický lidar a druhá priamo blokuje polovodičové lidarové produkty.V oblasti vysokorýchlostného autonómneho riadenia má Hesai pomerne vysoký podiel na trhu; v oblasti autonómnej jazdy pri nízkych rýchlostiach je hlavným výrobcom Sagitar Juchuang.

Z pohľadu proti prúdu a po prúde celého priemyselného reťazca moja krajina vybudovala množstvo silných podnikov a vytvorila v podstate kompletný priemyselný reťazec.Po rokoch vytrvalých investícií a hromadenia skúseností domáce radarové spoločnosti vyvinuli dôkladné úsilie vo svojich príslušných trhových segmentoch a prezentovali trhový vzor kvitnúcich kvetov.

Masová produkcia je dôležitým ukazovateľom zrelosti. So vstupom do sériovej výroby prudko klesá aj cena. Spoločnosť DJI v auguste 2020 oznámila, že dosiahla masovú výrobu a dodávku automobilového lidaru autonómneho riadenia a cena klesla na úroveň tisíc juanov. ; A Huawei v roku 2016 vykoná predbežný výskum technológie lidar, v roku 2017 overí prototyp a v roku 2020 dosiahne masovú výrobu.

V porovnaní s dovážanými radarmi majú domáce spoločnosti výhody z hľadiska včasnosti dodávok, prispôsobenia funkcií, servisnej spolupráce a racionality kanálov.

Obstarávacie náklady na dovážaný lidar sú pomerne vysoké. Preto sú nízke náklady na domáci lidar kľúčom k obsadeniu trhu a dôležitou hybnou silou domácej výmeny. Samozrejme, veľa praktických problémov, ako je znižovanie nákladov na priestor a vyspelosť hromadnej výroby, je stále v Číne. Podniky musia stále čeliť mnohým výzvam.

Od svojho zrodu vykazuje lidarový priemysel vynikajúce vlastnosti vysokej technickej úrovne.Ako nová technológia s vysokou popularitou v posledných rokoch má technológia lidar v skutočnosti veľké technické prekážky.Technológia nie je len výzvou pre firmy, ktoré chcú vstúpiť na trh, ale aj výzvou pre firmy, ktoré sú na ňom dlhé roky.

V súčasnosti, pokiaľ ide o domácu substitúciu, pretože čipy lidar, najmä komponenty potrebné na spracovanie signálu, závisia hlavne od dovozu, to do určitej miery zvýšilo výrobné náklady domácich lidarov. Projekt uviaznutého krku sa snaží problém vyriešiť.

Okrem vlastných technických faktorov musia domáce radarové spoločnosti pestovať aj komplexné kapacity, vrátane technologických výskumných a vývojových systémov, stabilných dodávateľských reťazcov a kapacít masovej výroby, najmä schopností popredajného zabezpečenia kvality.

V rámci príležitosti „Made in China 2025“ domáci výrobcovia v posledných rokoch dobiehajú zameškané a urobili veľa prelomov.V súčasnosti je lokalizácia v období, keď sú príležitosti a výzvy obzvlášť jasné, a je to základná fáza nahradenia importu lidaru.

Po štvrté, aplikácia na pristátie je posledné slovo

Bez preháňania možno povedať, že aplikácia lidaru ohlásila rastúce obdobie a jeho hlavná činnosť pochádza najmä zo štyroch hlavných trhov, konkrétne z priemyselnej automatizácie., inteligentná infraštruktúra, roboty a automobily.

V oblasti autonómneho riadenia existuje silná dynamika a automobilový trh lidar bude ťažiť z prieniku autonómneho riadenia na vysokej úrovni a zachová si rýchly rast.Mnohé automobilky prijali riešenia lidar, čím urobili prvý krok smerom k autonómnemu riadeniu L3 a L4.

Rok 2022 sa stáva prechodným oknom z L2 na L3/L4. Ako hlavný kľúčový senzor technológie autonómneho riadenia zohráva lidar v posledných rokoch čoraz dôležitejšiu úlohu v súvisiacich oblastiach. Očakáva sa, že od roku 2023 vstúpi vozidlová lidarová dráha do nepretržitého obdobia rýchleho rastu.

Podľa správy o výskume cenných papierov presiahne v roku 2022 počet inštalácií lidarov v osobných automobiloch v Číne 80 000 kusov. Očakáva sa, že trhový priestor lidaru v oblasti osobných automobilov v mojej krajine dosiahne 26,1 miliardy juanov v roku 2025 a 98 miliárd juanov do roku 2030.Automobilový lidar vstúpil do obdobia explozívneho dopytu a trhové vyhliadky sú veľmi široké.

Bezpilotné je trendom posledných rokov a bezpilotné je neoddeliteľné od očí múdrosti – navigačného systému.Laserová navigácia je relatívne vyspelá z hľadiska technológie a pristátia produktov, má presný rozsah a môže fungovať stabilne vo väčšine prostredí, najmä v tmavej noci. Môže tiež udržiavať presnú detekciu. V súčasnosti je to najstabilnejšia a najbežnejšia metóda určovania polohy a navigácie.Stručne povedané, z hľadiska aplikácie je princíp laserovej navigácie jednoduchý a technológia vyspelá.

Bez posádky prenikol do oblasti stavebníctva, baníctva, eliminácie rizík, služieb, poľnohospodárstva, prieskumu vesmíru a vojenských aplikácií. Lidar sa v tomto prostredí stal bežnou navigačnou metódou.

Od roku 2019 sa čoraz viac domácich radarov používa v skutočných projektoch zákazníkov, a nie len pri testovaní prototypov v dielni.Rok 2019 je pre domáce lidarové spoločnosti zásadným zlomom. Trhové aplikácie sa postupne dostali do skutočných projektových prípadov, čím sa rozšírili širšie aplikačné scenáre a rozsah, hľadali sa diverzifikované trhy a stali sa bežnou voľbou pre spoločnosti. .

Aplikácia lidaru sa postupne rozšírila, vrátane priemyslu bez vodiča, servisného robotapriemysel, priemysel internetu vozidiel, inteligentná doprava a inteligentné mesto. Kombinácia lidaru a dronov dokáže kresliť aj mapy oceánov, ľadovcov a lesov.

Bezpilotné riadenie je najdôležitejšou vlastnosťou inteligentnej logistiky. V preprave a distribúcii inteligentnej logistiky sa uplatní veľké množstvo bezpilotných technológií – mobilné logistické roboty a bezpilotné expresné vozidlá, ktorých hlavným nosným komponentom je lidar.

Aj v oblasti inteligentnej logistiky sa rozsah použitia lidaru každým dňom zvyšuje. Či už ide o manipuláciu, skladovanie alebo logistiku, lidar môže byť plne pokrytý a rozšírený o inteligentné porty, inteligentnú dopravu, inteligentnú bezpečnosť, inteligentné služby a inteligentné riadenie mesta.

V logistických scenároch, ako sú prístavy, môže lidar zabezpečiť presnosť zachytenia nákladu a znížiť náročnosť operácií personálu.Z hľadiska dopravy môže lidar pomôcť pri detekcii vysokorýchlostných mýtnych brán a zabezpečiť, aby prechádzajúce vozidlá spĺňali požiadavky.Z hľadiska bezpečnosti sa lidar môže stať očami rôznych bezpečnostných monitorovacích zariadení.

V oblasti priemyselnej výroby sa hodnota lidaru neustále vyzdvihuje. Vo výrobnej linke môže uvoľniť úlohu monitorovania materiálu a zabezpečiť automatickú prevádzku.

Lidar (Light Detection and Ranging) je optická technológia diaľkového snímania, ktorá sa stále viac objavuje ako nákladovo efektívna alternatíva k tradičným geodetickým technikám, ako je fotogrammetria.V posledných rokoch sa lidar a drony často objavovali v rôznych aplikačných oblastiach vo forme kombinovanej päste, často s efektom 1+1>2.

Technická trasa lidaru sa neustále zlepšuje. Neexistuje žiadna všeobecná architektúra lidaru, ktorá by vyhovovala potrebám všetkých rôznych aplikácií. Mnoho rôznych aplikácií má rôzne tvarové faktory, zorné polia, rozlíšenie dosahu, spotrebu energie a náklady. Vyžadovať.

Lidar má svoje výhody, ale ako maximalizovať výhody vyžaduje technickú podporu. Inteligentný zoom lidar dokáže vytvárať trojrozmerné stereo obrazy, ktoré dokonale riešia extrémne scenáre, ako je podsvietenie čiar pohľadu a ťažkosti pri identifikácii nepravidelných objektov.S rozvojom technológie bude lidar hrať svoju úlohu v mnohých neočakávaných oblastiach použitia a prinesie nám ďalšie prekvapenia.

V dnešnej dobe, keď cena je kráľom, drahé radary nikdy neboli voľbou hlavného prúdu trhu. Najmä pri aplikácii autonómneho riadenia L3 sú stále najväčšou prekážkou jeho implementácie vysoké náklady na zahraničné radary. Je nevyhnutné realizovať náhradu dovozu domácich radarov.

Lidar bol vždy predstaviteľom vývoja a aplikácie nových technológií. To, či je technológia vyspelá alebo nie, súvisí s jej aplikáciou a podporou sériovej výroby.Vyspelá technológia je nielen dostupná, ale aj v súlade s ekonomickými nákladmi, prispôsobuje sa rôznym scenárom a je dostatočne bezpečná.

Po niekoľkých rokoch akumulácie technológií boli neustále uvádzané na trh nové produkty lidar a s pokrokom technológie sa ich aplikácie stále viac rozširujú.Aplikačné scenáre sa tiež zvyšujú a niektoré produkty boli vyvezené na hlavné trhy v Európe a Spojených štátoch.

Spoločnosti lidar samozrejme čelia aj nasledujúcim rizikám: neistota v dopyte, dlhý čas nábehu pre osvojiteľov na rozšírenie masovej výroby a dlhší čas pre lidar na generovanie skutočných príjmov ako dodávateľa.

Domáce spoločnosti, ktoré sa nahromadili v oblasti lidaru už mnoho rokov, budú pracovať hlboko vo svojich príslušných trhových segmentoch, ale ak chcú obsadiť viac trhových podielov, musia skombinovať svoju vlastnú technologickú akumuláciu, ponoriť sa hlboko do základných technológií a vyvíjať a zlepšovať. produktov. Kvalita a stabilita tvrdo pracujú.