汽车智能传感器技术与应用 项目三任务3：毫米波雷达的数据解析-微课设计

智能汽车传感器微课教学设计,,,,,

微课名称,项目三任务3：毫米波雷达的数据解析,,,,

视频长度,10min,,,,

知识点描述,毫米波雷达的通信协议、毫米波雷达的数据帧解析,,,,

重难点,毫米波雷达的数据帧解析,,,,

教学类型,知识原理类、操作技能类,,,,

设计思路,配合ppt的讲解毫米波雷达的通信协议。明确工作任务，引导学生学习毫米波雷达的数据解析，并在任务完成后掌握毫米波雷达的数据分析任务,,,,

,,,,,,

课程结构,画面内容,字幕,景别镜头,教学目的,备注

课程导入,教师出镜+PPT2,"某个客户在行驶过程中发现中控屏会显示前方车辆的距离和速度信息，好奇这些数据是怎么来的，于是前往你们公司请教，你的领导安排你对毫米波雷达探测到的数据进行解析。

那么今天我们就来学习一下毫米波雷达的通信协议，根据抓取到的一帧毫米波雷达数据，完成毫米波雷达的数据分析。",教师出镜+PPT2,明确工作任务，导入本节课内容,

学习目标,教师出镜+PPT3,"首先，我们需要知道，我们今天这个任务的知识目标是：

1.能说出USB-CANTOOL的界面结构。

2.能根据毫米波雷达的跟踪目标列表的消息结构，找出数据解析的方法。

3.能归纳USB-CANTOOL的使用步骤。

而我们所要能够掌握的技能目标是：

1.能解析毫米波雷达探测到的数据。

",教师出镜+PPT3,明确学习目的，调动学生学习的积极性,

,教师出镜+PPT10,跟踪目标模式一帧毫米波雷达数据包含：目标ID、目标X坐标、目标Y坐标、目标X方向速度、目标Y方向速度、目标RCS、目标运动属性。,教师出镜+PPT10,讲解毫米波雷达跟踪目标数据,

,教师出镜+PPT10,"目标X坐标：表示目标在X轴方向上的坐标。数值为正则表面目标处于X轴右边，反之目标处于X轴左边

目标Y坐标：表示目标在Y轴方向上的坐标。数值为正则表面目标处于Y轴右边，反之目标处于Y轴左边

目标X方向速度：目标在X方向上的速度。其中，目标向左移动表示为负；向右移动表示为正。

目标Y方向速度：目标在Y方向上的速度。其中，目标靠近我方车辆表示为负；目标远离我方车辆为正。

目标RCS：雷达截面积（RadarCrossSection,RCS）是目标在雷达接收方向上反射雷达信号能力的度量，一个目标的RCS等于单位立体角目标在雷达接收天线方向上反射的功率（每单独立体角）与入射到目标处的功率密度（每平方米）之比。

目标运动属性：0：未知；1：静止；2：低速运动；3：高速运动（v>3m/s）。

",教师出镜+PPT10,,

,教师出镜+PPT11,跟踪目标数据的类型、长度、最大最小值、单位如表所示。,教师出镜+PPT11,,

,教师出镜+PPT12,跟踪目标的7个数据参数的位置如表所示。,教师出镜+PPT12,,

毫米波雷达的数据分析,展示获取的毫米波雷达数据帧,找到毫米波雷达ID号为0x0603的数据信息（通道1）。,教师出境+调试电脑界面,,

,,"获取到的一帧十六进制数据为：

0180802e80040077",,,

,教师板书填写数据帧,将获取到的一帧十六进制数据转换成二进制数据，并填入下表中。,教师出境+板书,,

,教师板书计算目标ID,"1.根据跟踪目标列表(0X603)消息结构表格可得：目标ID（Object_id）的起始位为0，长度为8位，因此目标ID（Object_id）所占的位为（圈起来id所占的位，但是不用读出来）

2.目标ID（Object_id）对应的二进制数据为：00000001

3.转换成十进制数据为：1

4.由表可得，系数（Factor）为1，偏移量（Offect）为0

5.计算公式为：

所求物理值=10进制数据(DEC)*系数（Factor）+偏移量（Offect）

6.因此可得，Object_id=1*1+0=1

7.与表相比，目标ID（Object_id）的值在标准范围内",教师出境+板书,通过板书进行示范性教学，学生可以跟随数据分析的具体计算步骤解析数据帧,

,教师板书计算目标X坐标,"1.根据跟踪目标列表(0X603)消息结构表格可得：目标X坐标（Object_x）的起始位为20，长度为12位，因此目标X坐标（Object_x）所占的位为（圈起来x所占的位，但是不用读出来）

2.目标X坐标（Object_x）对应的二进制数据为：100000001000

3.转换成十进制数据为：2056

4.由表可得，系数（Factor）为0.1，偏移量（Offect）为-204.8

5.计算公式为：

所求物理值=10进制数据(DEC)*系数（Factor）+偏移量（Offect）

6.因此可得，目标X坐标（Object_x）=2056*0.1-204.8=0.8

7.与表相比，目标X坐标（Object_x）的值在标准范围内",教师出境+板书,,

,教师板书计算Y坐标,"1.根据跟踪目标列表(0X603)消息结构表格可得：目标Y坐标（Object_y）的起始位为24，长度为12位，因此目标Y坐标（Object_y）所占的位为（圈起来y所占的位，但是不用读出来）

2.目标Y坐标（Object_y）对应的二进制数据为：000000101110

3.转换成十进制数据为：46

4.由表可得，系数（Factor）为0.1，偏移量（Offect）为0

5.计算公式为：

所求物理值=10进制数据(DEC)*系数（Factor）+偏移量（Offect）

6.因此可得，目标Y坐标（Object_y）=46*0.1+0=4.6

7.与表相比，目标Y坐标（Object_y）的值在标准范围内

",教师出境+板书,通过现场操作进行示范性教学，学生可以学到直接用于操作的实用技能,

,教师板书计算目标X方向速度,"1.根据跟踪目标列表(0X603)消息结构表格可得：目标X方向速度（Object_vx）的起始位为45，长度为11位，因此Object_vx所占的位为（圈起来vx所占的位，但是不用读出来）

2.目标X方向速度（Object_vx）对应的二进制数据为：10000000000

3.转换成十进制数据为：1024

4.由表可得，系数（Factor）为0.1，偏移量（Offect）为-102.4

5.计算公式为：

所求物理值=10进制数据(DEC)*系数（Factor）+偏移量（Offect）

6.因此可得，目标X方向速度（Object_vx）=1024*0.1-102.4=0

7.与表相比，目标X方向速度（Object_vx）的值在标准范围内

",教师出境+板书,,

,教师板书计算目标Y方向速度,"1.根据跟踪目标列表(0X603)消息结构表格可得：目标Y方向速度（Object_vy）的起始位为48，长度为11位，因此Object_id所占的位为（圈起来vy所占的位，但是不用读出来）

2.目标Y方向速度（Object_vy）对应的二进制数据为：10000000000

3.转换成十进制数据为：1024

4.由表可得，系数（Factor）为0.1，偏移量（Offect）为-102.4

5.计算公式为：

所求物理值=10进制数据(DEC)*系数（Factor）+偏移量（Offect）

6.因此可得，目标Y方向速度（Object_vy）=1024*0.1-102.4=0

7.与表相比，目标Y方向速度（Object_vy）的值在标准范围内",,,

,教师板书计算目标运动属性,"1.根据跟踪目标列表(0X603)消息结构表格可得：目标运动属性（Object_dynprop）的起始位为43，长度为2位，因此目标运动属性（Object_dynprop）所占的位为（圈起来目标运动属性（Object_dynprop）所占的位，但是不用读出来）

2.目标运动属性（Object_dynprop）对应的二进制数据为：00

3.转换成十进制数据为：0

4.由表可得，系数（Factor）为1，偏移量（Offect）为0

5.计算公式为：

所求物理值=10进制数据(DEC)*系数（Factor）+偏移量（Offect）

6.因此可得，目标运动属性（Object_dynprop）=0*1+0=0

7.与表相比，目标运动属性为未知。",,,

,教师板书计算目标雷达截面积,"1.根据跟踪目标列表(0X603)消息结构表格可得：目标雷达截面积（Object_rcs）的起始位为43，长度为2位，因此目标雷达截面积（Object_rcs）所占的位为（圈起来目标雷达截面积（Object_rcs）所占的位，但是不用读出来）

2.目标雷达截面积（Object_rcs）对应的二进制数据为：01110111

3.转换成十进制数据为：119

4.由表可得，系数（Factor）为0.5，偏移量（Offect）为-64

5.计算公式为：

所求物理值=10进制数据(DEC)*系数（Factor）+偏移量（Offect）

6.因此可得，目标雷达截面积（Obj