Lidar nima va lidar qanday ishlaydi?

　　1. Lidar nima?

Har xil avtomobil kompaniyalari lidarga urg'u berishmoqda, shuning uchun biz birinchi navbatda tushunishimiz kerak, lidar nima?

LIDAR - Lidar - bu sensor,"Robotning ko'zi" sifatida tanilgan lazer, GPS joylashuvi va inertial o'lchash moslamalarini birlashtiruvchi muhim sensordir. Masofani o'lchash uchun kerakli vaqtni qaytaradigan usul printsipial jihatdan radarga o'xshaydi, faqat radio to'lqinlari o'rniga lazerlardan foydalaniladi.Aytish mumkinki, lidar avtomobillarga yuqori darajadagi aqlli yordamchi haydash funktsiyalariga erishishga yordam beradigan muhim apparat konfiguratsiyalaridan biridir.

2. Lidar qanday ishlaydi?

Keyinchalik, lidar qanday ishlashi haqida gapiraylik.

Avvalo, lidar mustaqil ishlamasligini va odatda uchta asosiy moduldan iboratligini aniq aytishimiz kerak: lazer uzatuvchi, qabul qiluvchi va inertial joylashishni aniqlash va navigatsiya.Lidar ishlayotganida, u lazer nurini chiqaradi. Ob'ektga duch kelgandan so'ng, lazer nuri orqaga qaytadi va CMOS sensori tomonidan qabul qilinadi va shu bilan tanadan to'siqgacha bo'lgan masofani o'lchaydi.Printsipial nuqtai nazardan, yorug'lik tezligini va emissiyadan CMOS idrokiga qadar bo'lgan vaqtni bilishingiz kerak ekan, siz to'siqning masofasini o'lchashingiz mumkin. Haqiqiy vaqtda GPS, inertial navigatsiya ma'lumotlari va lazerli radar burchagini hisoblash bilan birgalikda tizim oldindagi ob'ektning masofasini olishi mumkin. Koordinatali rulman va masofa haqida ma'lumot.

Keyinchalik, agar lidar bir xil bo'shliqda belgilangan burchak ostida bir nechta lazerlarni chiqarishi mumkin bo'lsa, u to'siqlar asosida bir nechta aks ettirilgan signallarni olishi mumkin.Vaqt oralig'i, lazerni skanerlash burchagi, GPS pozitsiyasi va INS ma'lumotlari bilan birgalikda ma'lumotlarni qayta ishlashdan so'ng, bu ma'lumotlar x, y, z koordinatalari bilan birlashtirilib, masofa ma'lumotlari, fazoviy joylashuv ma'lumotlari va boshqalar bilan uch o'lchovli signalga aylanadi. algoritmlar, tizim chiziqlar, sirtlar va hajmlar kabi turli xil bog'liq parametrlarni olishi mumkin, shu bilan uch o'lchovli nuqta bulutli xaritasini yaratadi va avtomobilning "ko'zlari" bo'lishi mumkin bo'lgan atrof-muhit xaritasini chizadi.

3. Lidar sanoat zanjiri

1) Transmitterchip: 905nm EEL chipi Osramning ustunligini o'zgartirish qiyin, lekin VCSEL ko'p o'tish jarayoni orqali quvvat qisqa taxtasini to'ldirgandan so'ng, arzonligi va past haroratli drift xususiyatlari tufayli u asta-sekin EEL, mahalliy chip Changguangni almashtirishni amalga oshiradi. Huaxin, Zonghui Xinguang rivojlanish imkoniyatlarini ochdi.

2) Qabul qiluvchi: 905nm marshrut aniqlash masofasini oshirishi kerakligi sababli, SiPM va SPAD asosiy tendentsiyaga aylanishi kutilmoqda. 1550nm APD dan foydalanishni davom ettiradi va tegishli mahsulotlar uchun chegara nisbatan yuqori. Hozirgi vaqtda u asosan Sony, Hamamatsu va ON Semiconductor tomonidan monopollashtirilgan. 1550 nm yadroli Citrix va 905 nm Nanjing Core Vision va Lingming Photonics yorilishda yetakchilik qilishi kutilmoqda.

3) Kalibrlash oxiri: yarimo'tkazgichlazer kichik rezonator bo'shlig'iga va past sifatli nuqtaga ega. Lidar standartiga javob berish uchun tez va sekin o'qlarni optik kalibrlash uchun moslashtirish kerak va chiziqli yorug'lik manbai eritmasi bir hil holga keltirilishi kerak. Bitta lidarning qiymati yuzlab yuanga teng.

4) TEC: Osram EEL haroratining siljishini hal qilganligi sababli, VCSEL tabiiy ravishda past haroratli drift xususiyatlariga ega, shuning uchun lidar endi TECga muhtoj emas.

5) Skanerlash oxiri: Aylanadigan oynaning asosiy to'sig'i vaqtni nazorat qilishdir va MEMS jarayoni nisbatan qiyin. Xijing Technology birinchi bo'lib ommaviy ishlab chiqarishga erishdi.

4. Mahalliy mahsulotlar o'rnini bosuvchi yulduzlar dengizi

Lidarni mahalliylashtirish nafaqat G'arb davlatlarining tiqilib qolishiga yo'l qo'ymaslik uchun ichki almashtirish va texnologik mustaqillikka erishish, balki xarajatlarni kamaytirish ham muhim omil hisoblanadi.

Qulay narx - bu muqarrar mavzu, ammo lidarning narxi past emas, bitta lidar moslamasini mashinaga o'rnatish narxi taxminan 10 000 AQSh dollarini tashkil qiladi.

Lidarning yuqori narxi har doim uning soyasi bo'lib kelgan, ayniqsa ilg'or lidar echimlari uchun eng katta cheklov asosan xarajatdir; lidar sanoat tomonidan qimmat texnologiya hisoblanadi va Tesla ochiqchasiga lidarni tanqid qilish qimmat ekanligini aytdi.

Lidar ishlab chiqaruvchilari har doim xarajatlarni kamaytirishga intilishadi va texnologiya rivojlanishi bilan ularning ideallari asta-sekin haqiqatga aylanadi.Ikkinchi avlod aqlli zoom lidar nafaqat yuqori ko'rsatkichlarga ega, balki birinchi avlodga nisbatan xarajatlarni uchdan ikki qismga kamaytiradi va o'lchamlari kichikroq.Sanoat prognozlariga ko'ra, 2025 yilga kelib, xorijiy ilg'or lidar tizimlarining o'rtacha narxi har biri taxminan 700 dollarga yetishi mumkin.

Lidar sanoatining hozirgi rivojlanish tendentsiyasi shundan iboratki, texnik daraja kundan-kunga etuklashib, mahalliylashtirish asta-sekin yaqinlashmoqda.LiDARni mahalliylashtirish bir necha bosqichlardan o'tdi. Birinchidan, unda xorijiy kompaniyalar ustunlik qildi. Keyinchalik mahalliy kompaniyalar boshlandi va ularning vaznini oshirdi. Endilikda ustunlik asta-sekin mahalliy kompaniyalarga yaqinlashmoqda.

So'nggi yillarda avtonom haydash to'lqini paydo bo'ldi va mahalliy lidar ishlab chiqaruvchilari asta-sekin bozorga kirishdi. Mahalliy sanoat darajasidagi lidar mahsulotlari asta-sekin mashhur bo'ldi. Mahalliy aqlli elektr transport vositalarida mahalliy lidar kompaniyalari birin-ketin paydo bo'ldi.

Ma'lumotlarga ko'ra, Sagitar Juchuang, Hesai Technology, Beike Tianhui, Leishen Intelligence va boshqalar kabi 20 yoki 30 ta mahalliy radar kompaniyalari, shuningdek, DJI va Huawei kabi elektron apparat gigantlari, shuningdek, an'anaviy avtomobil qismlari gigantlari bo'lishi kerak. .

Hozirgi vaqtda Xitoyning Hesai, DJI va Sagitar Juchuang kabi ishlab chiqaruvchilari tomonidan ishlab chiqarilgan lidar mahsulotlarining narx afzalliklari aniq bo'lib, bu sohada Amerika Qo'shma Shtatlari kabi rivojlangan mamlakatlarning etakchi mavqeini buzadi.Shuningdek, Focuslight Technology, Han's Laser, Guangku Technology, Luowei Technology, Hesai Technology, Zhongji Innolight, Kongwei Laser, Juxing Technology kabi kompaniyalar mavjud. Jarayon va ishlab chiqarish tajribasi lidarda innovatsiyalarni boshqaradi.

Hozirgi vaqtda uni ikkita maktabga bo'lish mumkin, biri mexanik lidarni rivojlantirmoqda, ikkinchisi esa to'g'ridan-to'g'ri qattiq lidar mahsulotlarini qulflaydi.Yuqori tezlikda avtonom haydash sohasida Hesai nisbatan yuqori bozor ulushiga ega; past tezlikda avtonom haydash sohasida Sagitar Juchuang asosiy ishlab chiqaruvchi hisoblanadi.

Butun sanoat zanjirining yuqori va quyi oqimi nuqtai nazaridan, mening mamlakatim bir qator qudratli korxonalarni ishlab chiqardi va asosan to'liq sanoat zanjirini shakllantirdi.Ko'p yillik doimiy investitsiyalar va tajriba to'plashdan so'ng, mahalliy radar kompaniyalari o'zlarining bozor segmentlarida gullab-yashnagan gullarning bozor namunasini taqdim etib, chuqur sa'y-harakatlarni amalga oshirdilar.

Ommaviy ishlab chiqarish etuklikning muhim ko'rsatkichidir. Ommaviy ishlab chiqarishga kirishi bilan narx ham keskin pasaymoqda. DJI 2020 yil avgust oyida avtonom haydash lidarini ommaviy ishlab chiqarish va yetkazib berishga erishganini e'lon qildi va narx ming yuan darajasiga tushdi. ; Va Huawei, 2016 yilda lidar texnologiyasi bo'yicha dastlabki tadqiqotlar o'tkazish, 2017 yilda prototipni tekshirish va 2020 yilda ommaviy ishlab chiqarishga erishish.

Import qilingan radarlar bilan solishtirganda, mahalliy kompaniyalar etkazib berishning o'z vaqtidaligi, funktsiyalarni moslashtirish, xizmat ko'rsatish sohasidagi hamkorlik va kanallarning oqilonaligi bo'yicha afzalliklarga ega.

Import qilingan lidarning xarid narxi nisbatan yuqori. Shu sababli, mahalliy lidarning arzonligi bozorni egallashning kaliti va ichki almashtirish uchun muhim harakatlantiruvchi kuchdir. Albatta, xarajatlarni kamaytirish maydoni va ommaviy ishlab chiqarishning etukligi kabi ko'plab amaliy muammolar hali ham Xitoyda. Korxonalar hali ko'p qiyinchiliklarga duch kelishlari kerak.

Tug'ilgandan beri lidar sanoati yuqori texnik darajaning ajoyib xususiyatlarini namoyish etdi.So'nggi yillarda yuqori mashhurlikka ega bo'lgan rivojlanayotgan texnologiya sifatida lidar texnologiyasi aslida katta texnik to'siqlarga ega.Texnologiya nafaqat bozorga chiqmoqchi bo'lgan kompaniyalar uchun, balki ko'p yillardan buyon mavjud bo'lgan kompaniyalar uchun ham qiyinchilik.

Hozirgi vaqtda mahalliy almashtirish uchun, chunki lidar chiplari, ayniqsa signalni qayta ishlash uchun zarur bo'lgan komponentlar, asosan, importga tayanadi, bu mahalliy lidarlarning ishlab chiqarish narxini ma'lum darajada oshirdi. Tiqilgan bo'yin loyihasi muammoni hal qilish uchun hamma narsani qiladi.

O'zlarining texnik omillaridan tashqari, mahalliy radar kompaniyalari ham keng qamrovli imkoniyatlarni, jumladan, texnologik tadqiqotlar va ishlab chiqish tizimlarini, barqaror ta'minot zanjirlarini va ommaviy ishlab chiqarish imkoniyatlarini, ayniqsa sotishdan keyingi sifatni ta'minlash qobiliyatlarini rivojlantirishlari kerak.

“Xitoyda ishlab chiqarilgan 2025” imkoniyati ostida mahalliy ishlab chiqaruvchilar so‘nggi yillarda yetib bordi va ko‘plab yutuqlarga erishdi.Hozirgi vaqtda mahalliylashtirish imkoniyatlar va muammolar ayniqsa aniq bo'lgan davrda bo'lib, bu lidar import o'rnini bosishning poydevor bosqichidir.

To'rtinchidan, qo'nish uchun ariza - oxirgi so'z

Lidarni qo'llash yuksalish davrini boshlab berdi, desak mubolag'a bo'lmaydi va uning asosiy biznesi asosan to'rtta yirik bozordan, ya'ni sanoatni avtomatlashtirishdan keladi., aqlli infratuzilma, robotlar va avtomobillar.

Avtonom haydash sohasida kuchli impuls mavjud va avtomobil lidar bozori yuqori darajadagi avtonom haydashning kirib borishidan foyda ko'radi va tez o'sishni ta'minlaydi.Ko'pgina avtomobil kompaniyalari L3 va L4 avtonom haydashga birinchi qadamni qo'yib, lidar echimlarini qabul qildilar.

2022 yil L2 dan L3/L4 ga o'tish oynasiga aylanmoqda. Avtonom haydash texnologiyasining asosiy sensori sifatida lidar so'nggi yillarda tegishli sohalarda tobora muhim rol o'ynadi. 2023 yildan boshlab avtomobil lidar treki uzluksiz Tez o'sish davriga kirishi kutilmoqda.

Qimmatli qog'ozlar bo'yicha tadqiqot hisobotiga ko'ra, 2022 yilda Xitoyning engil avtomobil lidar qurilmalari 80 000 donadan oshadi. Mamlakatimning yengil avtomobillar sohasida lidar bozori maydoni 2025 yilda 26,1 milliard yuanga va 2030 yilga kelib 98 milliard yuanga yetishi kutilmoqda.Avtomobil lidar portlovchi talab davriga kirdi va bozor istiqboli juda keng.

Uchuvchisiz - so'nggi yillarda tendentsiya bo'lib, uchuvchisiz donolik nazaridan - navigatsiya tizimidan ajralmas.Lazerli navigatsiya texnologiya va mahsulot qo'nishida nisbatan etuk va aniq masofaga ega va ko'pgina muhitlarda, ayniqsa qorong'u tunda barqaror ishlashi mumkin. Shuningdek, u aniq aniqlashni saqlab qolishi mumkin. Hozirda bu joylashishni aniqlash va navigatsiya qilishning eng barqaror va asosiy usuli hisoblanadi.Muxtasar qilib aytganda, qo'llash nuqtai nazaridan, lazerli navigatsiya printsipi oddiy va texnologiya etuk.

Uchuvchisiz u qurilish, tog'-kon sanoati, xavflarni bartaraf etish, xizmat ko'rsatish, qishloq xo'jaligi, kosmik tadqiqotlar va harbiy sohalarga kirib bordi. Lidar bu muhitda keng tarqalgan navigatsiya usuliga aylandi.

2019-yildan boshlab, ustaxonada prototipni sinab ko'rish o'rniga, mijozlarning haqiqiy loyihalarida tobora ko'proq mahalliy radarlar qo'llanila boshlandi.2019-yil mahalliy lidar kompaniyalari uchun hal qiluvchi yildir. Bozor ilovalari asta-sekin haqiqiy loyiha holatlariga kirdi, kengroq dastur stsenariylari va ko'lamini kengaytirdi, diversifikatsiyalangan bozorlarni qidirmoqda va kompaniyalar uchun umumiy tanlovga aylandi. .

Lidarni qo'llash asta-sekin keng tarqalgan, jumladan, haydovchisiz sanoat, xizmat ko'rsatish robotisanoat, avtomashinalar sanoati, aqlli transport va aqlli shahar. Lidar va dronlarning kombinatsiyasi okeanlar, muzliklar va o'rmonlarning xaritalarini ham chizishi mumkin.

Uchuvchisiz - aqlli logistikaning eng muhim xususiyati. Aqlli logistikani tashish va tarqatishda ko'plab uchuvchisiz texnologiyalar qo'llaniladi - mobil logistika robotlari va asosiy yadro komponenti lidar bo'lgan uchuvchisiz ekspress transport vositalari.

Aqlli logistika sohasida lidarni qo'llash doirasi ham kundan-kunga ortib bormoqda. U ishlov berishdan omborga yoki logistikaga qadar bo'ladimi, lidar to'liq qoplanishi va aqlli portlar, aqlli transport, aqlli xavfsizlik, aqlli xizmatlar va shahar aqlli boshqaruviga kengaytirilishi mumkin.

Portlar kabi logistika stsenariylarida lidar yukni ushlab turishning aniqligini ta'minlashi va xodimlarning operatsiyalari qiyinchiliklarini kamaytirishi mumkin.Tashish nuqtai nazaridan, lidar yuqori tezlikdagi pullik eshiklarni aniqlashda yordam berishi va o'tayotgan transport vositalarining talablarga javob berishini ta'minlashi mumkin.Xavfsizlik nuqtai nazaridan, lidar turli xil xavfsizlik monitoringi uskunalarining ko'ziga aylanishi mumkin.

Sanoat ishlab chiqarish sohasida lidarning qiymati doimiy ravishda ta'kidlanadi. Ishlab chiqarish liniyasida u moddiy monitoring rolini bo'shatishi va avtomatik ishlashini ta'minlashi mumkin.

Lidar (Light Detection and Ranging) - bu fotogrammetriya kabi an'anaviy o'lchash usullariga nisbatan tejamkor muqobil sifatida tobora ortib borayotgan optik masofaviy zondlash texnologiyasi.So'nggi yillarda lidar va dronlar ko'pincha turli xil qo'llash sohalarida birlashtirilgan musht shaklida paydo bo'lib, ko'pincha 1+1>2 effektini keltirib chiqaradi.

Lidarning texnik yo'nalishi doimiy ravishda takomillashtirilmoqda. Turli xil ilovalarning ehtiyojlarini qondira oladigan umumiy lidar arxitekturasi mavjud emas. Ko'pgina turli ilovalar turli xil shakl omillari, ko'rish maydonlari, diapazon o'lchamlari, quvvat sarfi va narxiga ega. Talab qilish.

Lidar o'zining afzalliklariga ega, ammo afzalliklarni maksimal darajada oshirish uchun texnik yordam kerak. Intelligent zoom lidar uch o‘lchamli stereo tasvirlarni yaratishi mumkin, bu ko‘rish chizig‘ining yoritilishi va tartibsiz obyektlarni aniqlashdagi qiyinchiliklar kabi ekstremal stsenariylarni mukammal hal qiladi.Texnologiyaning rivojlanishi bilan lidar ko'plab kutilmagan dastur sohalarida o'z rolini o'ynaydi va bizga ko'proq kutilmagan hodisalar keltiradi.

Narxlar ustun bo'lgan bugungi davrda, yuqori narxdagi radarlar hech qachon asosiy bozorning tanlovi bo'lmagan. Ayniqsa, L3 avtonom haydashni qo'llashda xorijiy radarlarning yuqori narxi hali ham uni amalga oshirishdagi eng katta to'siqdir. Mahalliy radarlar uchun import o'rnini bosuvchi qurilmalarni amalga oshirish zarur.

Lidar doimo rivojlanayotgan texnologiyalarni ishlab chiqish va qo'llash vakili bo'lgan. Texnologiyaning etukmi yoki yo'qligi uni qo'llash va ommaviy ishlab chiqarishni rag'batlantirish bilan bog'liq.Yetuk texnologiya nafaqat mavjud, balki iqtisodiy xarajatlarga ham mos keladi, turli stsenariylarga moslashadi va etarlicha xavfsiz bo'ladi.

Bir necha yillik texnologiya to'planganidan so'ng, yangi lidar mahsulotlari doimiy ravishda ishga tushirildi va texnologiyaning rivojlanishi bilan ularning qo'llanilishi tobora kengayib bordi.Ilova stsenariylari ham ortib bormoqda va ba'zi mahsulotlar Evropa va Qo'shma Shtatlardagi yirik bozorlarga eksport qilindi.

Albatta, lidar kompaniyalari quyidagi xavflarga ham duch keladi: talabning noaniqligi, qabul qiluvchilar uchun ommaviy ishlab chiqarishni kengaytirish uchun uzoq vaqt va lidar yetkazib beruvchi sifatida haqiqiy daromad olish uchun uzoq vaqt.

Ko'p yillar davomida lidar sohasida to'plangan mahalliy kompaniyalar o'zlarining tegishli bozor segmentlarida chuqur ishlaydilar, ammo agar ular ko'proq bozor ulushini egallashni istasalar, ular o'zlarining texnologiya jamg'armalarini birlashtirishlari, asosiy texnologiyalarni chuqur o'rganishlari va rivojlantirishlari va takomillashtirishlari kerak. mahsulotlar. Sifat va barqarorlik qattiq ishlaydi.