Kaj je lidar in kako lidar deluje?

　　1. Kaj je Lidar?

Različna avtomobilska podjetja poudarjajo lidar, zato moramo najprej razumeti, kaj je lidar?

LIDAR – Lidar, je senzor,znan kot "robotovo oko", je pomemben senzor, ki združuje laserske naprave, naprave za določanje položaja GPS in inercialne merilne naprave. Metoda, ki vrne potreben čas za merjenje razdalje, je načeloma podobna radarju, le da se namesto radijskih valov uporabljajo laserji.Lahko rečemo, da je lidar ena od pomembnih konfiguracij strojne opreme, ki avtomobilom pomaga pri doseganju funkcij inteligentne pomoči pri vožnji na visoki ravni.

2. Kako lidar deluje?

Nato se pogovorimo o tem, kako lidar deluje.

Najprej moramo pojasniti, da lidar ne deluje neodvisno in je na splošno sestavljen iz treh glavnih modulov: laserskega oddajnika, sprejemnika ter inercialnega pozicioniranja in navigacije.Ko lidar deluje, oddaja lasersko svetlobo. Po srečanju s predmetom se laserska svetloba lomi nazaj in sprejme senzor CMOS ter tako izmeri razdaljo od telesa do ovire.Z načelnega vidika, dokler morate poznati hitrost svetlobe in čas od emisije do zaznave CMOS, lahko izmerite razdaljo ovire. V kombinaciji z GPS-om v realnem času, inercialnimi navigacijskimi informacijami in izračunom kota laserskega radarja lahko sistem pridobi razdaljo predmeta pred vami. Informacije o koordinatnem položaju in razdalji.

Nato, če lahko lidar oddaja več laserjev pod določenim kotom v istem prostoru, lahko pridobi več odbitih signalov na podlagi ovir.V kombinaciji s časovnim obsegom, kotom laserskega skeniranja, položajem GPS in informacijami INS bodo te informacije po obdelavi podatkov združene s koordinatami x, y, z, da postanejo tridimenzionalni signal z informacijami o razdalji, informacijami o prostorskem položaju itd. algoritmov lahko sistem pridobi različne povezane parametre, kot so črte, površine in prostornine, ter tako vzpostavi tridimenzionalni zemljevid oblaka točk in nariše okoljski zemljevid, ki lahko postane "oči" avtomobila.

3. Industrijska veriga Lidar

1) Oddajnikčip: 905nm EEL čip Osramovo prevlado je težko spremeniti, toda potem, ko bo VCSEL napolnil napajalno kratko ploščo s postopkom več stičišč, bo zaradi nizkih stroškov in nizkih temperaturnih lastnosti postopoma uresničil zamenjavo EEL, domačega čipa Changguang Huaxin, Zonghui Xinguang je uvedel razvojne priložnosti.

2) Sprejemnik: Ker mora pot 905 nm povečati razdaljo zaznavanja, se pričakuje, da bosta SiPM in SPAD postala glavni trend. 1550nm bo še naprej uporabljal APD, prag za sorodne izdelke pa je relativno visok. Trenutno ga večinoma monopolizirajo Sony, Hamamatsu in ON Semiconductor. Citrix s 1550 nm jedrom in 905 nm Nanjing Core Vision in Lingming Photonics naj bi prevzela vodstvo pri prodoru.

3) Konec kalibracije: polprevodniklaser ima majhno resonatorsko votlino in slabo kakovost točke. Da bi izpolnili standard lidarja, je treba hitro in počasno os poravnati za optično kalibracijo, raztopino linijskega svetlobnega vira pa je treba homogenizirati. Vrednost enega lidarja je na stotine juanov.

4) TEC: Ker je Osram rešil temperaturni nihanje EEL, ima VCSEL seveda značilnosti nizkega temperaturnega drifa, tako da lidar ne potrebuje več TEC.

5) Konec skeniranja: Glavna ovira vrtljivega zrcala je časovni nadzor, postopek MEMS pa je relativno težaven. Tehnologija Xijing je prva, ki je dosegla množično proizvodnjo.

4. Morje zvezd pod zamenjavo domačih izdelkov

Lokalizacija lidarja ni namenjena le doseganju domače zamenjave in tehnološke neodvisnosti, da bi preprečili, da bi se zahodne države zataknile, ampak je pomemben dejavnik tudi zmanjšanje stroškov.

Dostopna cena je neizogibna tema, kljub temu pa cena lidarja ni nizka, strošek vgradnje ene same lidarske naprave v avto je okoli 10.000 ameriških dolarjev.

Visoki stroški lidarja so bili vedno njegova dolgotrajna senca, zlasti pri naprednejših rešitvah lidarja je največja omejitev predvsem strošek; lidar v industriji velja za drago tehnologijo, Tesla pa je odkrito izjavil, da je kritiziranje lidarja drago.

Proizvajalci lidarjev si vedno prizadevajo zmanjšati stroške in z razvojem tehnologije njihovi ideali postopoma postajajo resničnost.Inteligentni zoom lidar druge generacije ni le vrhunske zmogljivosti, ampak tudi zniža stroške za dve tretjini v primerjavi s prvo generacijo in je manjše velikosti.Po napovedih industrije lahko do leta 2025 povprečna cena tujih naprednih lidarskih sistemov doseže približno 700 $ za kos.

Trenutni trend razvoja lidarske industrije je, da tehnična raven postaja iz dneva v dan bolj zrela, lokalizacija pa se postopoma približuje.Lokalizacija LiDAR je šla skozi več stopenj. Najprej so prevladovala tuja podjetja. Kasneje so začela domača podjetja in povečala svojo težo. Zdaj se prevlada postopoma približuje domačim podjetjem.

V zadnjih letih se je pojavil val avtonomne vožnje, na trg postopoma prodirajo domači proizvajalci lidarjev. Domači industrijski lidarji so postopoma postali priljubljeni. V domačih pametnih električnih vozilih so se druga za drugo pojavljala lokalna lidarska podjetja.

Po informacijah naj bi bilo 20 ali 30 domačih radarskih podjetij, kot so Sagitar Juchuang, Hesai Technology, Beike Tianhui, Leishen Intelligence itd., pa tudi velikani elektronske strojne opreme, kot sta DJI in Huawei, pa tudi tradicionalni velikani avtomobilskih delov .

Trenutno so cenovne prednosti lidarskih izdelkov, ki so jih lansirali kitajski proizvajalci, kot so Hesai, DJI in Sagitar Juchuang, očitne, s čimer so prekinili vodilni položaj razvitih držav, kot so ZDA, na tem področju.Obstajajo tudi podjetja, kot so Focuslight Technology, Han's Laser, Guangku Technology, Luowei Technology, Hesai Technology, Zhongji Innolight, Kongwei Laser in Juxing Technology. Izkušnje s procesom in proizvodnjo poganjajo inovacije v lidarju.

Trenutno ga lahko razdelimo na dve šoli, ena razvija mehanski lidar, druga pa neposredno zaklepa polprevodniške lidarje.Na področju hitre avtonomne vožnje ima Hesai relativno visok tržni delež; na področju avtonomne vožnje pri nizkih hitrostih je Sagitar Juchuang glavni proizvajalec.

Z vidika celotne industrijske verige navzgor in navzdol je moja država gojila številna močna podjetja in oblikovala v bistvu celotno industrijsko verigo.Po letih vztrajnega vlaganja in kopičenja izkušenj so domača radarska podjetja naredila poglobljena prizadevanja v svojih tržnih segmentih in predstavila tržni vzorec cvetočih rožic.

Masovna proizvodnja je pomemben pokazatelj zrelosti. Z vstopom v množično proizvodnjo strmo pada tudi cena. DJI je avgusta 2020 objavil, da je dosegel množično proizvodnjo in dobavo lidarja za avtonomno vožnjo, cena pa je padla na raven tisoč juanov. ; Huawei pa bo leta 2016 izvedel predraziskavo tehnologije lidar, leta 2017 preveril prototip in leta 2020 dosegel množično proizvodnjo.

V primerjavi z uvoženimi radarji imajo domača podjetja prednosti glede pravočasnosti dobave, prilagajanja funkcij, storitvenega sodelovanja in racionalnosti kanalov.

Stroški nabave uvoženega lidarja so relativno visoki. Zato je nizka cena domačega lidarja ključ do zasedbe trga in pomembno gibalo domače zamenjave. Seveda je veliko praktičnih težav, kot je prostor za zmanjšanje stroškov in zrelost množične proizvodnje, še vedno na Kitajskem. Podjetja se morajo še vedno soočiti s številnimi izzivi.

Industrija lidarja že od svojega rojstva kaže izjemne značilnosti visoke tehnične ravni.Kot nastajajoča tehnologija z veliko popularnostjo v zadnjih letih ima tehnologija lidar dejansko velike tehnične ovire.Tehnologija ni izziv le za podjetja, ki želijo vstopiti na trg, ampak tudi za podjetja, ki so na njem že vrsto let.

Trenutno je za domačo zamenjavo, ker so lidarski čipi, zlasti komponente, potrebne za obdelavo signalov, v glavnem odvisni od uvoza, to do določene mere dvignilo proizvodne stroške domačih lidarjev. Projekt stuck neck daje vse od sebe, da bi rešil težavo.

Poleg lastnih tehničnih dejavnikov morajo domača radarska podjetja gojiti tudi celovite zmogljivosti, vključno s tehnološkimi raziskovalnimi in razvojnimi sistemi, stabilnimi dobavnimi verigami in zmogljivostmi množične proizvodnje, zlasti zmožnostmi poprodajnega zagotavljanja kakovosti.

Ob priložnosti »Made in China 2025″ so domači proizvajalci v zadnjih letih dohiteli zaostanek in dosegli številne preboje.Trenutno je lokalizacija v obdobju, ko so priložnosti in izzivi še posebej jasni, in je temeljna faza nadomeščanja uvoza lidarja.

Četrtič, uporaba pristanka je zadnja beseda

Brez pretiravanja lahko rečemo, da je uporaba lidarja začela obdobje vzpona, njegova glavna dejavnost pa prihaja predvsem iz štirih glavnih trgov, in sicer industrijske avtomatizacije., inteligentna infrastruktura, roboti in avtomobili.

Na področju avtonomne vožnje je močan zagon in trg avtomobilskih lidarjev bo imel koristi od prodora avtonomne vožnje na visoki ravni in ohranil hitro rast.Številna avtomobilska podjetja so sprejela rešitve lidar in tako naredila prvi korak k avtonomni vožnji L3 in L4.

Leto 2022 postaja prehodno okno z L2 na L3/L4. Kot ključni senzor tehnologije avtonomne vožnje ima lidar v zadnjih letih vse pomembnejšo vlogo na sorodnih področjih. Pričakuje se, da bo od leta 2023 lidarska steza za vozila vstopila v obdobje stalne hitre rasti.

V skladu s poročilom o raziskavi vrednostnih papirjev bo leta 2022 število lidarjev na Kitajskem za osebna vozila preseglo 80.000 enot. Pričakuje se, da bo tržni prostor lidarja na področju osebnih avtomobilov v moji državi leta 2025 dosegel 26,1 milijarde juanov in do leta 2030 98 milijard juanov.Lidar za vozila je vstopil v obdobje eksplozivnega povpraševanja in tržni obeti so zelo široki.

Brezpilotnost je trend zadnjih let in brezpilotnost je neločljiva od oči modrosti – navigacijskega sistema.Laserska navigacija je razmeroma zrela glede tehnologije in pristanka izdelkov ter ima natančno določanje razdalje in lahko stabilno deluje v večini okolij, zlasti v temni noči. Prav tako lahko vzdržuje natančno zaznavanje. Trenutno je to najbolj stabilna in običajna metoda določanja položaja in navigacije.Skratka, kar zadeva uporabo, je princip laserske navigacije preprost, tehnologija pa zrela.

Brez posadke je prodrl na področja gradbeništva, rudarstva, odpravljanja tveganj, storitev, kmetijstva, raziskovanja vesolja in vojaških aplikacij. Lidar je v tem okolju postal običajna navigacijska metoda.

Z začetkom leta 2019 se vse več domačih radarjev uporablja v dejanskih projektih strank, ne le pri testiranju prototipov v delavnici.Leto 2019 je za domače lidarje ključna prelomnica. Tržne aplikacije so postopoma prešle v dejanske primere projektov, razširile so širše scenarije in obseg uporabe, iskale raznolike trge in postale običajna izbira za podjetja. .

Uporaba lidarja se postopoma širi, vključno z industrijo brez voznikov, servisnim robotomindustrija, industrija interneta vozil, inteligentni transport in pametno mesto. Kombinacija lidarja in dronov lahko riše tudi zemljevide oceanov, ledenih pokrovov in gozdov.

Brez posadke je najpomembnejša lastnost pametne logistike. Pri transportu in distribuciji pametne logistike bo uporabljeno veliko število brezpilotnih tehnologij – mobilni logistični roboti in brezpilotna hitra vozila, katerih glavna jedrna komponenta je lidar.

Tudi na področju pametne logistike se obseg uporabe lidarja iz dneva v dan povečuje. Ne glede na to, ali gre za manipulacijo, skladiščenje ali logistiko, je lidar mogoče v celoti pokriti in razširiti na pametna pristanišča, pameten prevoz, pametno varnost, pametne storitve in pametno upravljanje mest.

V logističnih scenarijih, kot so pristanišča, lahko lidar zagotovi natančnost zajema tovora in zmanjša težave osebja.Kar zadeva prevoz, lahko lidar pomaga pri odkrivanju cestninskih postaj za visoke hitrosti in zagotovi, da mimo vozeča vozila izpolnjujejo zahteve.Z vidika varnosti lahko lidar postane oči različne opreme za nadzor varnosti.

Na področju industrijske proizvodnje se vrednost lidarja nenehno izpostavlja. V proizvodni liniji lahko sprosti vlogo spremljanja materiala in zagotovi samodejno delovanje.

Lidar (Light Detection and Ranging) je tehnologija optičnega daljinskega zaznavanja, ki se vedno bolj pojavlja kot stroškovno učinkovita alternativa tradicionalnim geodetskim tehnikam, kot je fotogrametrija.V zadnjih letih se lidar in droni pogosto pojavljajo na različnih področjih uporabe v obliki združene pesti, ki pogosto ustvarja učinek 1+1>2.

Tehnična pot lidarja se nenehno izboljšuje. Ni splošne arhitekture lidarja, ki bi lahko zadovoljila potrebe vseh različnih aplikacij. Veliko različnih aplikacij ima različne faktorje oblike, vidna polja, ločljivost obsega, porabo energije in ceno. Zahtevaj.

Lidar ima svoje prednosti, vendar je za maksimiranje prednosti potrebna tehnična podpora. Inteligentni zoom lidar lahko ustvari tridimenzionalne stereo slike, ki odlično rešujejo ekstremne scenarije, kot je osvetlitev vidnih linij od ozadja in težave pri prepoznavanju nepravilnih predmetov.Z razvojem tehnologije bo lidar odigral svojo vlogo na mnogih nepričakovanih področjih uporabe in nam prinesel več presenečenj.

V današnji dobi, ko so stroški glavni, dragi radarji nikoli niso bili izbira glavnega trga. Predvsem pri uporabi avtonomne vožnje L3 je visoka cena tujih radarjev še vedno največja ovira za njeno uveljavitev. Nujno je uresničiti nadomeščanje uvoza domačih radarjev.

Lidar je bil vedno predstavnik razvoja in uporabe nastajajočih tehnologij. Ali je tehnologija zrela ali ne, je odvisno od njene uporabe in spodbujanja množične proizvodnje.Zrela tehnologija ni le na voljo, ampak se tudi v skladu z ekonomskimi stroški prilagaja različnim scenarijem in je dovolj varna.

Po večletnem kopičenju tehnologije so bili nenehno lansirani novi izdelki lidar, z napredkom tehnologije pa je njihova uporaba postala vse širša.Naraščajo tudi scenariji uporabe, nekateri izdelki pa so bili izvoženi na glavne trge v Evropi in ZDA.

Seveda se podjetja, ki se ukvarjajo z lidarji, soočajo tudi z naslednjimi tveganji: negotovost pri povpraševanju, dolgi časi dviga za uporabnike, da povečajo množično proizvodnjo, in daljši čas, da lidar ustvari dejanski prihodek kot dobavitelj.

Domača podjetja, ki so se dolga leta kopičila na področju lidarja, bodo delala poglobljeno v svojih tržnih segmentih, če pa želijo zasesti več tržnih deležev, morajo združiti lastno tehnološko kopičenje, se poglobiti v temeljne tehnologije ter razvijati in izboljševati. izdelkov. Kakovost in stabilnost trdo delata.