汽车智能传感器技术与应用 课件 项目五任务1：认识激光雷达（课件） - 任务3：激光雷达的数据解析（课件）

认识激光雷达汽车智能传感器技术与应用一、课程导入一位客户注意到路面上行驶的无人驾驶出租车（Robotaxi）的顶部安装了一个又大又圆的东西，对此他感到非常好奇。你作为一名技术员，需要向客户讲解激光雷达的定义和作用，以及它在智能网联汽车上的安装位置。激光雷达课程导入学习目标激光雷达的主要技术参数激光雷达概述激光雷达的特点激光雷达的类型激光雷达的结构和工作原理激光雷达的应用场景总结任务描述二、学习目标课程导入学习目标激光雷达的主要技术参数激光雷达概述激光雷达的特点激光雷达的类型激光雷达的结构和工作原理激光雷达的应用场景总结知识目标1.能解释激光雷达的定义。2.能说出激光雷达的结构。3.能概括激光雷达的特点和技术指标。4.能区分出激光雷达的类型和作用。5.能叙述激光雷达的应用场景。素养目标1.培养解决问题和创造新知识的科学素养。2.弘扬工匠精神,培养高素质技术技能人才。技能目标1.能说出激光雷达的工作原理。2.能对比不同类型的激光雷达,总结出它们的优缺点。三、激光雷达概述激光3.1激光的定义激光（LASER），是受激辐射并放大的光，指的是通过刺激原子导致电子跃迁释放辐射能量而产生的具有同调性的增强光子束，包括发散度极小、亮度（功率）很高、单色性好、相干性好、偏振性强等特点。课程导入学习目标激光雷达的主要技术参数激光雷达概述激光雷达的特点激光雷达的类型激光雷达的结构和工作原理激光雷达的应用场景总结三、激光雷达概述激光雷达激光束发射图3.2激光雷达的定义激光雷达（LightDetectionandRanging，Lida），是一种应用光学遥感技术的设备，它使用激光脉冲来探测和测量目标的位置、速度和其他特性。课程导入学习目标激光雷达的主要技术参数激光雷达概述激光雷达的特点激光雷达的类型激光雷达的结构和工作原理激光雷达的应用场景总结四、激光雷达的特点4.1激光雷达的优点课程导入学习目标激光雷达的主要技术参数激光雷达概述激光雷达的特点激光雷达的类型激光雷达的结构和工作原理激光雷达的应用场景总结四、激光雷达的特点4.2激光雷达的缺点课程导入学习目标激光雷达的主要技术参数激光雷达概述激光雷达的特点激光雷达的类型激光雷达的结构和工作原理激光雷达的应用场景总结五、激光雷达的类型课程导入学习目标激光雷达的主要技术参数激光雷达概述激光雷达的特点激光雷达的类型激光雷达的结构和工作原理激光雷达的应用场景总结5.1按照波长分类为了避免可见光对人眼的伤害，激光雷达选用的激光波长一般不低于850nm。而目前主流的激光雷达主要有905nm和1550nm两种波长。优势劣势905nm905nm激光雷达接收器可以直接选用价格较低的硅材质，成本更加可控905nm波段的激光不会被晶状体和角膜吸收，温度上升10℃就会造成感光细胞损伤，需要对发射激光功率控制在对人无害的范围内以避免对人眼造成伤害。因此，905nm激光的探测距离会受到限制1550nm1550nm激光会被人眼晶状体和角膜吸收，不会对视网膜产生伤害，因此1550nm激光雷达可以发射更大功率，实现更远的探测距离需要用到更加昂贵的铟镓砷（InGaAs）材质吸收，成本高五、激光雷达的类型单线激光雷达课程导入学习目标激光雷达的主要技术参数激光雷达概述激光雷达的特点激光雷达的类型激光雷达的结构和工作原理激光雷达的应用场景总结5.2按照线数分类激光雷达按激光线数的不同进行分类，有单线激光雷达和多线激光雷达。多线激光雷达五、激光雷达的类型机械激光雷达扫描图课程导入学习目标激光雷达的主要技术参数激光雷达概述激光雷达的特点激光雷达的类型激光雷达的结构和工作原理激光雷达的应用场景总结5.3按照结构分类（1）机械激光雷达机械激光雷达在竖直方向上排布多组激光器（激光发射器），旋转部件带动激光器旋转，将激光器发射的激光束呈不同角度向外发射，能够实现水平角度360度的全覆盖，达到动态扫描并动态接收信息的目的。五、激光雷达的类型课程导入学习目标激光雷达的主要技术参数激光雷达概述激光雷达的特点激光雷达的类型激光雷达的结构和工作原理激光雷达的应用场景总结5.3按照结构分类优点缺点机械式激光雷达主要靠增加收发模块的数量实现多线束，元器件成本高价格昂贵，测量精度相对较高，一般置于汽车顶部。机械式激光雷达旋转部件体积和重量庞大，难以满足车规级的严苛要求，同时旋转部件会造成大量的能量损耗。（1）机械激光雷达五、激光雷达的类型混合固态激光雷达扫描图课程导入学习目标激光雷达的主要技术参数激光雷达概述激光雷达的特点激光雷达的类型激光雷达的结构和工作原理激光雷达的应用场景总结5.3按照结构分类（2）混合固态激光雷达混合固态激光雷达采用固定激光光源，通过内部玻璃片旋转的方式改变激光光束向，实现多角度检测的需要。五、激光雷达的类型课程导入学习目标激光雷达的主要技术参数激光雷达概述激光雷达的特点激光雷达的类型激光雷达的结构和工作原理激光雷达的应用场景总结5.3按照结构分类优点缺点混合固态激光雷达没有大体积旋转结构，激光收发模块是不运动，只有扫描模块在做机械运动，减少机械部件的损耗。单个雷达的视场角较小；难以进行远距离探测。（2）混合固态激光雷达五、激光雷达的类型Flash激光雷达的工作原理示意图课程导入学习目标激光雷达的主要技术参数激光雷达概述激光雷达的特点激光雷达的类型激光雷达的结构和工作原理激光雷达的应用场景总结5.3按照结构分类（3）固态激光雷达1）快闪（Flash）激光雷达不存在机械扫描过程，它的成像原理与摄像机类似，即在短时间内向前方发射大面积的激光，每个像素点可记录光子飞行时间。五、激光雷达的类型课程导入学习目标激光雷达的主要技术参数激光雷达概述激光雷达的特点激光雷达的类型激光雷达的结构和工作原理激光雷达的应用场景总结5.3按照结构分类（3）固态激光雷达1）快闪（Flash）激光雷达优点缺点一次性实现全局成像来完成探测，无须考虑运动补偿；无扫描器件，成像速度快；集成度高，体积小；芯片级工艺，适合量产；符合车规级。激光功率受限，探测距离近；Flash激光雷达属于泛光成像，其发射的光线会散布在整个视场内，影响探测精度；抗干扰能力差。五、激光雷达的类型光学相控阵原理课程导入学习目标激光雷达的主要技术参数激光雷达概述激光雷达的特点激光雷达的类型激光雷达的结构和工作原理激光雷达的应用场景总结5.3按照结构分类（3）固态激光雷达2）OPA激光雷达基于光学相控阵（OpticalPhasedArray，OPA）的激光雷达，多处振动的波相互叠加，有的方向互相增强，有的方向抵消。采用多个光源组成阵列，通过调节发射阵列中每个发射单元的相位差，来控制输出的激光束的方向。五、激光雷达的类型OPA激光雷达工作原理示意图课程导入学习目标激光雷达的主要技术参数激光雷达概述激光雷达的特点激光雷达的类型激光雷达的结构和工作原理激光雷达的应用场景总结5.3按照结构分类（3）固态激光雷达2）OPA激光雷达OPA激光雷达是由电信号控制扫描方向，能够动态地调节扫描角度范围，对目标区域进行全局扫描或者某一区域的局部精细化扫描。一个激光雷达就可以实现近、中、远距离目标的探测。五、激光雷达的类型课程导入学习目标激光雷达的主要技术参数激光雷达概述激光雷达的特点激光雷达的类型激光雷达的结构和工作原理激光雷达的应用场景总结5.3按照结构分类（3）固态激光雷达2）OPA激光雷达优点缺点体积小，符合车规级；扫描速度快；精度高；可控性好，易改变扫描区间，可以对某一目标区域进行高密度扫描。加工难度大，探测距离短。五、激光雷达的类型激光测距雷达课程导入学习目标激光雷达的主要技术参数激光雷达概述激光雷达的特点激光雷达的类型激光雷达的结构和工作原理激光雷达的应用场景总结5.4按照功能分类（1）激光测距雷达激光测距雷达是通过对被测物体发射激光光束，并接收该激光光束的反射波，记录该时间差，来确定被测物体与测试点的距离。五、激光雷达的类型课程导入学习目标激光雷达的主要技术参数激光雷达概述激光雷达的特点激光雷达的类型激光雷达的结构和工作原理激光雷达的应用场景总结5.4按照功能分类（2）激光测速雷达激光雷达测速的方法主要有两大类，一类是基于激光雷达测距原理实现，即以一定时间间隔连续测量目标距离，用两次目标距离的差值除以时间间隔就可得知目标的速度值，速度的方向根据距离差值的正负就可以确定。这种方法系统结构简单，测量精度有限，只能用于反射激光较强的硬目标。另一类测速方法是利用多普勒频移。多普勒频移是指目标与激光雷达之间存在相对速度时，接收回波信号的频率与发射信号的频率之间会产生一个频率差，这个频率差就是多普勒频移。五、激光雷达的类型激光成像雷达课程导入学习目标激光雷达的主要技术参数激光雷达概述激光雷达的特点激光雷达的类型激光雷达的结构和工作原理激光雷达的应用场景总结5.4按照功能分类（3）激光成像雷达激光成像雷达可用于探测和跟踪目标、获得目标方位及速度信息等。它能够完成普通雷达所不能完成的任务，如探测潜艇、水雷、隐藏的军事目标等等。在军事、航空航天、工业和医学领域被广泛应用。六、激光雷达的结构和工作原理6.1激光雷达的结构不同类型的激光雷达的结构存在一定的差异，以机械式激光雷达为例，机械激光雷达主要由激光发射器、激光接收器、信号处理单元和控制系统这四大核心组件构成，称为激光雷达四大核心组件。机械式激光雷达结构图课程导入学习目标激光雷达的主要技术参数激光雷达概述激光雷达的特点激光雷达的类型激光雷达的结构和工作原理激光雷达的应用场景总结六、激光雷达的结构和工作原理6.1激光雷达的结构（1）激光发射器。激光发射器是激光雷达中的激光发射机构。（2）激光接收器。激光照射到障碍物以后通过障碍物的反射光线会经由镜头组汇聚到接收器上。（3）信号处理单元。信号处理单元负责控制激光器的发射、信号处理，计算目标物体的距离等信息。（4）旋转机构（控制系统）。将核心部件以稳定的转速旋转起来，实现对所在平面扫描，并产生实时平面图信息。课程导入学习目标激光雷达的主要技术参数激光雷达概述激光雷达的特点激光雷达的类型激光雷达的结构和工作原理激光雷达的应用场景总结六、激光雷达的结构和工作原理6.2激光雷达的工作原理激光雷达工作原理示意图课程导入学习目标激光雷达的主要技术参数激光雷达概述激光雷达的特点激光雷达的类型激光雷达的结构和工作原理激光雷达的应用场景总结七、激光雷达的主要技术参数课程导入学习目标激光雷达的主要技术参数激光雷达概述激光雷达的特点激光雷达的类型激光雷达的结构和工作原理激光雷达的应用场景总结激光雷达的主要技术参数有测量距离、测距精度、扫描频率、测距采样数、角分辨率、视场角、雷达线束等。水平角分辨率视场角八、激光雷达的应用场景目标检测8.1目标检测自动驾驶车辆对周围环境的准确感知是确保自动驾驶安全的基础，因此感知数据的精度和可靠性十分重要。激光雷达作为自动驾驶目标检测的传感器之一，常用于物体检测、障碍物识别、道路分割和目标关键信息提取。课程导入学习目标激光雷达的主要技术参数激光雷达概述激光雷达的特点激光雷达的类型激光雷达的结构和工作原理激光雷达的应用场景总结八、激光雷达的应用场景建图效果8.2SLAM定位与构图激光SLAM是指搭载激光雷达的车辆使用实时的激光点云数据在运动中估计自身的位姿，同时增量式构建周围的环境地图的算法。基于激光雷达的SLAM不会受到光照影响，数据量比较小，创建的地图精度高，而多线激光雷达还能提供丰富的三维点云数据，更能适应室外复杂环境。课程导入学习目标激光雷达的主要技术参数激光雷达概述激光雷达的特点激光雷达的类型激光雷达的结构和工作原理激光雷达的应用场景总结八、激光雷达的应用场景基于激光雷达的定位原理图8.2SLAM定位与构图激光SLAM定位与构图过程可分为三个步骤：感知、定位、建图。课程导入学习目标激光雷达的主要技术参数激光雷达概述激光雷达的特点激光雷达的类型激光雷达的结构和工作原理激光雷达的应用场景总结九、总结课程导入学习目标激光雷达的主要技术参数激光雷达概述激光雷达的特点激光雷达的类型激光雷达的结构和工作原理激光雷达的应用场景总结拆装与调试激光雷达汽车智能传感器技术与应用任务描述一、课程导入你的客户经过你上一次对激光雷达的讲解之后，决定在自己的车辆上安装激光雷达，你的领导安排你将激光雷达安装到该客户的汽车上，你作为一名技术员，需要将激光雷达安装到该客户的汽车上，并对其进行调试，保证激光雷达能够正常工作。大众ID.BUZZ课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结二、学习目标课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结知识目标能叙述激光雷达的产品规格参数。素养目标1.培养解决问题和创造新知识的科学素养。2.弘扬工匠精神,培养高素质技术技能人才。技能目标1.能独立完成激光雷达的检查与安装。2.能独立完成激光雷达的调试。3.能独立完成激光雷达的拆卸。三、激光雷达硬件产品3.1激光雷达产品规格参数本任务采用的是16线机械式激光雷达。激光雷达课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结三、激光雷达硬件产品激光雷达部分产品规格参数3.1激光雷达产品规格参数介绍激光雷达具体产品规格参数如下：课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结型号C16-151B测距方式脉冲式激光波段905nm激光等级1级（人眼安全）激光通道16路测量范围70米120米150米200米测距精度±3cm单回波数据速率（双回波）32万点/秒(64万点/秒）视场角垂直-15°~+15°（无0°水平线）水平360°角度分辨率垂直均匀2°水平5Hz:0.09º10Hz:0.18º20Hz:0.36º扫描速度5Hz、10Hz、20Hz（可选）通信接口以太网、PPS供电范围+9V～+36VDC操作温度-20℃～+60℃储存温度-40℃～+85℃冲击500m/sec²,持续11ms振动5Hz～2000Hz,3Grms防护等级IP67尺寸Ф102mm*78mm重量1050g（加1.2米线）/840g（轻量化加1.2米线）三、激光雷达硬件产品接线盒接口3.2接线盒接口定义接线盒作用是方便计算机使用激光雷达附带的电源适配器和以太网线，直接连接激光雷达测试。16线激光雷达出厂默认连接接线盒，接线盒与激光雷达是通过接线端子（航空插头）进行连接。接线盒接口包括：缆线端、孔径2.1MM的电源插座孔、指示灯、百兆网RJ45网口和6针GPS接口。课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结3.3缆线接口定义课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结三、激光雷达硬件产品激光雷达和接线盒接线端子接口定义说明针脚线缆的颜色和规格定义说明1红色（20AWG）VCC电源正极2浅蓝（24AWG）TD_N以太网发射差分负端3蓝色（24AWG）TD_P以太网发射差分正端4浅橙（24AWG）RD_N以太网接收差分负端5橙色（24AWG）RD_P以太网接收差分正端6黄色（20AWG）GPS_PPSGPS同步秒脉冲/外同步秒脉冲7白色（20AWG）GPS_RecGPS接收8黑色（20AWG）GND电源负极（GND）4.1Lidar菜单本任务使用的“激光雷达测试软件”。软件有Lidar、Offline、LSC16和Help四个菜单。Lidar菜单包含开始监听数据、网格显示、清理网格、坐标轴显示、视角切换、数据列表、显示/隐藏数据列表、点云显示区。课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结四、激光雷达软件产品4.1Lidar菜单课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结四、激光雷达软件产品序号鼠标操作显示效果1鼠标滚轮放大/缩小显示界面2按住鼠标右键，拖动鼠标放大/缩小显示界面3按住鼠标左键，拖动鼠标调整显示界面的视角4按住鼠标滚轮，拖动鼠标平移显示界面5shift+鼠标左键，拖动鼠标平移显示界面点云显示区支持以下操作。4.2Offline菜单Offline菜单包含打开数据、播放按钮、录制数据、播放进度显示。课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结四、激光雷达软件产品4.3LSC16菜单LSC16菜单包含设置、通道选择、暂停/显示数据、保存当前点云数据、回波切换、显示颜色选择、雷达类型。课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结四、激光雷达软件产品5.1设备介绍五、实施准备应用实训台应用实训台电源线网线接线盒固定支架激光雷达课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结5.2工具介绍螺丝刀套装安全帽绝缘垫无纺布扭力扳手工作手套固定螺栓课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结五、实施准备5.2螺栓、工具检查1.外观结构完整，表面不应有破损、变形、裂痕、生锈等问题；2.安装激光雷达需要一颗圆柱头梅花六角螺栓和四颗圆柱头内六角螺栓，螺栓螺纹无滑牙或变形，螺栓内六角和梅花六角无损坏或变形；3.工具齐全，使用功能正常。工具检查五、实施准备课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结5.3激光雷达及固定支架外观检查1.外观结构应整洁，表面不应有凹痕、划痕、裂缝、变形、毛刺等问题；2.表面层不应龟裂、脱落；3.金属件不应有锈蚀及其他机械损伤；4.激光雷达接线端子针脚无损坏、变形或生锈。激光雷达及固定支架外观检查五、实施准备课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结5.4

接线盒外观检查1.外观结构应整洁，表面不应有凹痕、划痕、裂缝、变形、毛刺等问题；2.表面层不应龟裂、脱落；3.检查接线盒端口和接线端子是否正常，接线端子的针脚是否损坏、变形或锈蚀。接线盒外观检查五、实施准备课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结5.5

连接线的检查1.检查连接线是否齐全，网线和应用实训台电源线各一条；2.外观结构完整，表面不应有破损、变形、裂痕等问题；3.连接针脚无损坏、变形或生锈。EISA-SS电源线网线五、实施准备课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结6.1安装激光雷达1.选用合适的工具紧固螺栓，把激光雷达安装到固定支架上。将激光雷达安装到固定支架上六、激光雷达的安装课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结6.1安装激光雷达2.选用合适的工具紧固螺栓，把激光雷达和固定支架安装到实训系统顶部。固定激光雷达到实训系统顶部六、激光雷达的安装激光雷达安装完成示意图课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结3.缆线接口连接，激光雷达缆线端的接线端子与接线盒缆线端的接线端子连接，两个接线端子的卡口需要对齐。4.使用水平测量仪对激光雷达的俯仰角和偏转角进行调整,确保激光雷达的俯仰角不超过1°。缆线接口连接六、激光雷达的安装课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结6.1安装激光雷达6.2激光雷达接线盒安装1.将固定板挂在应用实训台上。固定板挂在应用实训台上六、激光雷达的安装课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结6.2激光雷达接线盒安装2.激光雷达的缆线另一端的接线端子与接线盒航插版接口盒线的接线端子连接，两个接线端子的红色点需要对齐。两个接线端子的红色点对齐六、激光雷达的安装课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结6.3线路连接1.接网线：将网线一端连接至激光雷达接线盒以太网接口，另一端连接至实训系统网口。网线与InterfaceBOX连接六、激光雷达的安装过程网线与应用实训台连接课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结6.3线路连接2.连接电源线：将电源适配器的电源端口连接至接线盒的电源插孔。将网线和电源线连接至接线盒五、激光雷达的安装过程课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结6.3线路连接3.接上应用实训台电源线。接上应用实训台电源线六、激光雷达的安装课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结7.1激光雷达IP设置1.打开应用实训台电源开关。2.检查电源线是否连接正确。正常现象：接线盒的输入显示灯亮起。七、激光雷达的调试打开应用实训台开关课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结7.1激光雷达IP设置3.打开计算机。检查网线是否连接正确，操作步骤如下：双击打开应用实训台计算机的“控制面板”→单击“网络和Internet”→单击“网络和共享中心”→单击“更改适配器设置”。七、激光雷达的调试进入网联和共享中心课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结7.1激光雷达IP设置4.设置Internet协议版本4（TCP/IPv4）计算机IP地址为雷达默认地址：“192.168.1.102”和子网掩码“255.255.255.0”。七、激光雷达的调试设置IP地址课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结7.2激光雷达的调试1.在计算机上打开激光雷达调试软件，进入激光雷达调试界面。2.单击“激光雷达”按钮。七、激光雷达的调试软件图标单击“激光雷达”按钮课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结3.在弹出的雷达使用向导界面中单击“OK”按钮。4.若调试软件开始显示实时三维点云数据，激光雷达正常。若没有显示实时三维点云数据，则激光雷达有故障或损坏。七、激光雷达的调试单击OK按钮课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结7.2激光雷达的调试三维点云数据8.1关闭智能网联汽车传感与感知实训系统1.关闭激光雷达测试软件。2.关闭应用实训台上的计算机。3.关闭应用实训台电源开关。八、激光雷达的拆卸断开电源课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结8.2断开线束插头1.断开与应用实训台电源插口连接的应用实训台电源线插口。2.断开与外部电源插口连接的应用实训台电源线插头。3.断开与接线盒设备电源输入端连接的电源线插头。4.断开激光雷达和接线盒的接线端子。5.断开与接线盒数据输出端连接的网线插头。6.断开与应用实训台网线插口连接的网线插头。八、激光雷达的拆卸课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结8.3拆卸接线盒和激光雷达1.取下接线盒（含固定板），使用套装工具中的合适工具将接线盒上固定板的固定螺栓扭松，卸下固定螺栓，把接线盒、固定板和固定螺栓放置在绝缘垫上。2.使用套装工具中的合适工具将激光雷达（含固定支架）与应用实训台固定的圆柱头内六角螺栓扭松，卸下激光雷达（含固定支架）和圆柱头内六角螺栓并将圆柱头内六角螺栓放置在绝缘垫上。3.使用套装工具中的合适工具将激光雷达与固定支架固定的圆柱头梅花六角螺栓扭松，卸下激光雷达、固定支架和圆柱头梅花六角螺栓并放置在绝缘垫上。八、激光雷达的拆卸课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结8.4接线盒、激光雷达及固定螺栓的清洁1.使用干净无纺布清洁接线盒和激光雷达插接口。2.使用干净无纺布清洁接线盒、固定板、激光雷达和固定支架表面并放置在绝缘垫上。3.清洁螺栓盒。4.清洁固定螺栓并清点螺栓后，放置于螺栓盒内，再放置在绝缘垫上。清洁螺栓盒并清点好螺栓课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结八、激光雷达的拆卸8.5整理线束1.使用干净无纺布清洁网线与应用实训台电源线两端插接口。2.清洁网线和应用实训台电源线表面。3.捆绑好网线和应用实训台电源线并放置在绝缘垫上。整理线束课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结八、激光雷达的拆卸8.6清洁工具并整理1.使用干净无纺布分别清洁使用过的拆卸装调工具。2.检查工具是否齐全。3.将工具归位到工具盒内，再放置在绝缘垫上。整理工具课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结八、激光雷达的拆卸8.7清洁应用实训台和工作台1.使用干净无纺布清洁应用实训台表面。2.清洁工作台，并叠好无纺布放置于合适位置。3.清洁整理流程完毕，卸下安全防护用品并整理放好后离开实训区域。清洁应用实训台课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结八、激光雷达的拆卸九、总结课程导入激光雷达的安装激光雷达的调试学习目标激光雷达硬件产品激光雷达软件产品实施准备激光雷达的拆卸总结激光雷达的数据解析汽车智能传感器技术与应用一、课程导入一位客户在使用ADAS功能的时候,对激光雷达扫描出来的点云图很好奇,你的领导安排你使用网络抓包工具来分析激光雷达的数据,并给客户讲解激光雷达探测数据的解析方法。激光雷达的数据解析课程导入学习目标总结计算机数据存储顺序激光雷达通信协议激光雷达数据抓取激光雷达数据解析实施准备二、学习目标知识目标1.能说出激光雷达的数据包构成。2.能根据激光雷达单回波模式的数据结构,找出数据解析的方法。素养目标1.培养解决问题和创造新知识的科学素养。2.弘扬工匠精神，培养高素质技术技能人才。技能目标1.能独立完成激光雷达的数据抓取。2.能独立完成激光雷达的数据解析。课程导入学习目标总结计算机数据存储顺序激光雷达通信协议激光雷达数据抓取激光雷达数据解析实施准备三、计算机数据存储顺序3.1大端模式大端模式（Big-endian）：高位字节排放在内存的低地址端，低位字节排放在内存的高地址端，即正序排列，高尾端。大端模式课程导入学习目标总结计算机数据存储顺序激光雷达通信协议激光雷达数据抓取激光雷达数据解析实施准备三、计算机数据存储顺序3.2小端模式小端模式（Little-endian）：低位字节排放在内存的低地址端，高位字节排放在内存的高地址端，即逆序排列，低尾端。小端模式课程导入学习目标总结计算机数据存储顺序激光雷达通信协议激光雷达数据抓取激光雷达数据解析实施准备四、激光雷达通信协议4.1激光雷达UDP包协议类型雷达数据输出和配置使用百兆以太网UDP/IP通讯协议,共有三种UDP包协议，其中数据包包长为1254bytes(42bytes以太网包头和1212bytes有效载荷)，另外两种包长为1248bytes(42bytes以太网包头和1206bytes有效载荷)。雷达支持单播、广播和组播通信。课程导入学习目标总结计算机数据存储顺序激光雷达通信协议激光雷达数据抓取激光雷达数据解析实施准备四、激光雷达通信协议4.2激光雷达的通信协议（1）主数据流输出协议MSOP(MaindataStreamOutputProtocol)，雷达测量的距离、角度、强度等信息输出；（2）设备信息输出协议DIFOP(DeviceInformationOutputProtocol)，雷达和附属设备的当前状态和各种配置信息输出；（3）用户配置写入协议UCWP(UserConfigurationWriteProtocol)，设置雷达的配置参数。UDP包名称简称功能长度（Byte）发送间隔MSOP数据包输出测量数据、时间戳等1212约1.2ms/0.6msDIFOP设备包输出参数配置和状态信息12061s（连续1包）UCWP配置包输入配置参数1206不固定课程导入学习目标总结计算机数据存储顺序激光雷达通信协议激光雷达数据抓取激光雷达数据解析实施准备四、激光雷达通信协议4.3激光雷达的数据包格式数据包输出点云的角度值、距离值、强度值、时间戳等测量数据。数据包的数据采用小端模式。数据包包括42字节以太网包头和1212字节的有效载荷，长度1254字节。有效载荷由1200字节点云数据channeldata（12个100字节的数据块block）和12个字节的附加信息(6个字节的UTC时间、4字节的Timestamp和2字节的

Factory组成)。16线激光雷达数据支持单回波和双回波模式。单回波测量最近回波值，双回波测量最近回波和次近回波值（时间轴）。单回波模式时，一次单点激光发射测量一次回波数据。一个点云数据包包含12个数据块，每个数据块包含了2组按照打包顺序测量的16个通道点云数据，每个数据块只返回一个方位角，每个方位角输出2组数据。课程导入学习目标总结计算机数据存储顺序激光雷达通信协议激光雷达数据抓取激光雷达数据解析实施准备四、激光雷达通信协议4.3激光雷达的数据包格式单回波数据结构课程导入学习目标总结计算机数据存储顺序激光雷达通信协议激光雷达数据抓取激光雷达数据解析实施准备四、激光雷达通信协议4.4激光雷达的数据块格式数据块是MSOP包中传感器的测量值部分，测量数据共1200字节，它由12个数据块（blocks)组成，每个数据块长度为100字节。一个数据块包括：2字节0xffee固定值的标志位；2字节Azimuth的相对水平角度信息；2组16个通道的channel点云数据（每个通道3字节）。每组16通道channel数据（UDP包封装顺序）对应雷达的一次16通道激光不同发射时刻的测量数据。课程导入学习目标总结计算机数据存储顺序激光雷达通信协议激光雷达数据抓取激光雷达数据解析实施准备四、激光雷达通信协议4.4激光雷达的数据块格式（1）方位角水平角度值Azimuth表示数据块2组16次激光发射第一次发射测距时的角度值，也即数据块第一个channel0的角度，单位0.01度。举例：假设为(0x44,0x79)，十六进制表示为0x7944,转换为十进制为31044,单位0.01度,即31044*0.01度=310.44°。字段名称捕获的16进制数据反转字节十进制单位数值方向角44797944310440.01°31044*0.01°=310.44°课程导入学习目标总结计算机数据存储顺序激光雷达通信协议激光雷达数据抓取激光雷达数据解析实施准备四、激光雷达通信协议4.4激光雷达的数据块格式（2）通道数据通道数据channeldata为无符号整数，高2字节为距离，低1字节为强度，如下表所示。