车路协同系统装调与测试 课件 项目二 路侧传感器数据分析与标定

激光雷达的数据分析项目二：通信终端的功能验证任务2.1《车联网技术与应用》目录任务导入Assignment

INTRO学习目标Learning

ObjectivesCONTENTS0102知识准备Background

knowledge03任务实施Assignment

implement04课堂总结Summary05PART01任务导入Assignment

INTRO任务导入在车联网路侧的路杆上除了RSU外还安装了激光雷达，用于探测路侧的车辆、行人目标。假设你是某家车联网通信产品公司的现场支持工程师，现在需要你验证路杆设备上安装好的激光雷达功能是否正常，并分析激光雷达输出的数据是否正常。路侧激光雷达PART02学习目标Learning

Objectives学习目标素质目标提升学生面对困难的勇气和解决问题的能力；激励学生用所学知识为国家做出贡献；让学生了解全球科技发展趋势，培养他们的国际视野和全球竞争力。能力目标能应用RSView软件查看点云图像[A10]；能应用Wireshark软件抓取激光雷达输出的数据包[A11]；能根据通信协议分析激光雷达输出的数据[A12]。知识目标能说明激光雷达的主要类型[K23]；能解释激光雷达的主要技术参数[K24]；能画出激光雷达数据包协议的结构[K25]。PART03知识准备Background

knowledge思政专栏我国传统的测绘手段，受平台、体制等因素制约，对复杂气候、复杂地区的测绘精度不高。国防科技大学梁甸农教授带领的科研团队，经过16年刻苦攻关，研制成功我国首个分布式卫星地理测绘系统“天绘二号”，可高效生成大比例尺地面数字高程模型数据和正射遥感影像，为我国提供全球高精度的地理空间基准框架和完善的测绘基础体系，使我国成为世界上继德国之后，第二个拥有此类系统的国家。天绘二号工作示意图“擦”亮“太空之眼”——高分辨对地观测系统研制中的科研精神天绘二号思政专栏通过讲述国防科技大学梁甸农教授带领团队16年攻关克难的事迹。让学生了解我国对地观测系统的研制经历及其中蕴含的科研精神，提升学生面对困难的勇气和解决问题的能力，激励学生用所学知识为国家做出贡献。梁甸农教授讲述项目背后的故事“擦”亮“太空之眼”——高分辨对地观测系统研制中的科研精神一、激光雷达综述发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。通过向目标发射探测信号（激光束）将接收到的从目标反射回来的信号（目标回波）与发射信号进行比较实现对目标的探测、跟踪和识别

激光雷达原理示意图1.激光雷达的定义一、激光雷达综述按激光波长分类主要有

905

nm和

1550

nm两种波长

激光雷达的类型按测距方法分类一般有三角法激光雷达、脉冲法激光雷达以及相干法激光雷达按结构分类分为机械激光雷达、混合固态激光雷达和固态激光雷达2.激光雷达的类型按激光波长分类一、激光雷达综述激光雷达选用的激光波长一般不低于850

nm。电磁波图谱2.激光雷达的类型按激光波长分类一、激光雷达综述波长优势劣势905nm成本更加可控当下最主流的激光雷达波长需要对发射激光功率控制在对人眼无害的范围内；探测距离会受到限制。1550nm不会对视网膜产生伤害可以发射更大功率，实现更远的探测距离需要用到更加昂贵的铟镓砷（InGaAs）材质目前主流的激光雷达主要有905

nm和1550

nm两种波长。

2.激光雷达的类型按测距方法分类一、激光雷达综述雷达激光模块发射出激光，经由被测物体表面反射反射信号被雷达的接收模块接收，汇聚到阵图像传感器（CCD/CMOS）上成像。已知：透镜焦距

f，主光轴与激光器光轴的相对距离

L，成像点与主光轴的偏离距离

d可以容易得到物体的距离：三角测距原理图

三角测距法2.激光雷达的类型按测距方法分类一、激光雷达综述TOF（TimeofFlight）是飞行时间测距法激光雷达内的激光模块发出经调制的脉冲激光，遇物体后反射通过计算激光发射到接收之间的时间差，来换算被测物的相对距离TOF测距原理图TOF测距法2.激光雷达的类型按测距方法分类一、激光雷达综述调频连续波测距法蓝色为发射信号频率，红色为接收信号频率，发射的激光束被反复调制，信号频率不断变化。激光束击中障碍物被反射，反射会影响光的频率；当反射光返回到检测器，与发射时的频率相比，就能测量两种频率之间的差值，与距离成比例，从而计算出物体的位置信息。FCMW测距原理图FCMW测距法2.激光雷达的类型按测距方法分类一、激光雷达综述类型优点缺点三角测距技术难度低成本低近距离测距精度高远距离测距精度差抗环境干扰能力弱TOF测距原理简单，技术成熟有效探测距离远受其它激光及复杂环境干扰严重FCMW测距具有较高的分辨率抗干扰能力强技术方案较前沿，成熟产品少2.激光雷达的类型按结构分类一、激光雷达综述机械激光雷达激光雷达半固态激光雷达固态激光雷达2.激光雷达的类型按结构分类一、激光雷达综述机械激光雷达在竖直方向上排布多组激光器旋转体带动激光器旋转，将激光器发射的激光束呈不同角度向外发射，实现垂直角度的覆盖将速度更快、发射更准的激光从“线”变成“面”，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。机械激光雷达机械激光雷达2.激光雷达的类型按结构分类一、激光雷达综述混合固态激光雷达用“微动”器件来代替宏观机械式扫描器在微观尺度上实现雷达发射端的激光扫描激光收发模块是不运动的，只有扫描模块在做机械运动旋转幅度和体积的减小，可有效提高系统可靠性，降低成本混合固态激光雷达混合固态激光雷达目前，量产车领域主要搭载的是混合固态激光雷达2.激光雷达的类型按结构分类一、激光雷达综述MEMS微振镜式混合固态激光雷达混合固态激光雷达棱镜式混合固态激光雷达转镜式混合固态激光雷达混合固态激光雷达2.激光雷达的类型按结构分类一、激光雷达综述固态激光雷达Flash激光雷达固态激光雷达OPA激光雷达2.激光雷达的类型按结构分类一、激光雷达综述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由于物体具有三维空间属性，照射到物体不同部位的光具有不同的飞行时间通过高灵敏度的焦平面探测器阵列对回波信号进行收集，最后输出为具有深度信息的“三维”图像固态激光雷达Flash激光雷达2.激光雷达的类型按结构分类一、激光雷达综述OPA运用的是光学相控阵原理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可以实现近、中、远距离目标的探测固态激光雷达OPA激光雷达1.

Helios32简介二、Helios32激光雷达介绍Helios32是RoboSense（速腾聚创）的32线束高精度3D激光雷达主要应用于机器人环境感知、无人驾驶汽车环境感知、V2X、智慧城市等领域。Helios32通过32个激光发射组件快速旋转的同时发射高频率激光束对外界环境进行持续性的扫描——机械激光雷达采用TOF法测距Helios32激光雷达2.

Helios32产品结构二、Helios32激光雷达介绍Helios32结构示意图①防护罩：激光雷达射出的激光束和接收的激光回波都需透过弧形特制防护罩②航空插头：激光雷达本体通过航空插头与接口盒连接，实现供电和数据传输的功能③定位孔：用于支撑、固定激光雷达与支架之间的位置和方向④M3螺钉安装孔：用于激光雷达与安装支架间的固定3.

Helios32技术参数二、Helios32激光雷达介绍激光雷达探测距离对比测距能力以10%反射率的NIST（美国国家标准与技术研究院）漫反射板作为目标激光雷达的测距与目标的反射率相关目标的反射率越高则测量的距离越远，目标的反射率越低则测量的距离越近探测距离测距精度是指同一目标进行重复测量得到的距离值之间的误差范围测距精度以50%反射率的NIST漫反射板为目标测距精度3.

Helios32技术参数二、Helios32激光雷达介绍常见的激光雷达的线数有16线、32线、64线、128线等多线激光雷达分布着多个激光发射器，再通过电机的旋转形成多条线束的扫描线束越多、越密，对环境描述就更加充分通常也将n个激光器定义为n路通道雷达线数16线激光雷达与32线激光雷达的线束对比3.

Helios32技术参数二、Helios32激光雷达介绍扫描频率与水平角分辨率的关系扫描频率是指一秒内进行多少次扫描较高的扫描频率可以确保激光雷达实现较快速度的运动，并且保证地图构建的质量频率越高，转速越快扫描频率角分辨率是指两个相邻测距点的角度，表示激光雷达分辨目标的能力角分辨率越小，则表明能够分辨的目标越小，这样测量出的点云数据就越细腻转速越快，水平角分辨率越大水平角分辨率3.

Helios32技术参数二、Helios32激光雷达介绍不同规格激光雷达的垂直视场角对比视场角是指激光束通过扫描装置所能达到的最大角度范围包括水平视场角和垂直视场角视场角角分辨率是指两个相邻测距点的角度，表示激光雷达分辨目标的能力角分辨率可能是非均匀分布的垂直角分辨率不同规格激光雷达的垂直角分辨率对比3.Helios32技术参数二、Helios32激光雷达介绍参数Helios32的技术参数测量距离0.2m至150m（110m@10%NIST）扫描频率（转速）5Hz、10Hz、20Hz（300

rpm、600

rpm、1200

rpm）测距精度±3cm视场角垂直视场角：-55°~+15°水平视场角：360°雷达线束32线角分辨率垂直角度分辨率：1.33°（非均匀分布）水平角度分辨率：0.1°(5Hz)至0.4°(20Hz)课堂小测单选题1、激光雷达的主要功能是（

）。探测目标的位置和速度测量目标的温度计算目标的质量分辨目标的类型2、在激光雷达的分类中，905nm和1550nm波长的激光雷达相比，以下选项正确的是（

）。905

nm

波长的激光雷达对人眼更安全1550

nm

波长的激光雷达成本更低905nm

波长的激光雷达的探测距离更远1550nm

波长的激光雷达不会对视网膜产生伤害AD课堂小测单选题3、目前市场中车载中长距激光雷达所采用测距方法的主流方案是（

）。三角测距法TOF测距法FCMW测距法相位测距法4、在激光雷达的分类中，机械激光雷达与混合固态激光雷达相比，以下选项正确的是（

）。机械激光雷达成本更低混合固态激光雷达可靠性更高机械激光雷达垂直视场角更广混合固态激光雷达扫描速度更快BB课堂小测单选题5、目前，量产车领域搭载的激光雷达的主流方案是（

）。机械激光雷达混合固态激光雷达固态激光雷达光学相控阵激光雷达BPART04任务实施Assignmentimplement1.设备工具准备一、实施准备设备清单分类名称数量图例规格要求实训设备路杆设备1套

笔记本电脑1套Windows7以上系统线束网线1条千兆网线1.设备工具准备一、实施准备设备清单分类名称数量图例规格要求防护用品工作服1套

安全帽1个

工作手套1双

辅助材料无纺布1张

1.设备工具准备一、实施准备线束外观检查检查线束外观结构完整表面不应有破损、变形、裂痕等问题连接针脚无损坏、变形或生锈。线束外观检查2.场地准备一、实施准备锁止路杆设备佩戴好工作手套和安全帽将路杆设备移动至待配置的地点（路侧）将所有四个锁止杆向下推至锁止状态，使所有四个活动滚轮悬空，防止路杆设备移动。锁止路杆设备一、实施准备设置隔离栏在路杆设备四周设置隔离栏，防止无关人员进入工作区域并影响正常工作隔离栏应距离路杆设备至少1米设置隔离栏并放置安全警示牌2.场地准备放置安全警示牌在隔离栏外侧显眼处放置安全警示牌提醒路侧行人注意安全，道路上行驶的车辆谨慎驾驶。一、实施准备接口盒Helios32出厂默认接驳接口盒（InterfaceBox）接口盒电源正常输入时，红色电源输入指示灯亮起；电源正常输出时，绿色电源输出指示灯亮起。接口盒具有电源指示灯及各类的接口，可接驳电源输入、网线及GPS输入线接口盒示意图

3.线束连接一、实施准备接口盒连接接口盒连接示意图

3.线束连接一、实施准备接口盒连接初始连接方案

3.线束连接方案一：直接连接方案激光雷达的网线（下图中黄色线缆）已通过接口盒（InterfaceBox）连接至交换机

一、实施准备接口盒连接

3.线束连接方案一：直接连接方案将该网线在接口盒的以太网口断开另用一根网线，一端连接接口盒的网口，另一端连接电脑网口直接连接方案一、实施准备接口盒连接

3.线束连接方案二：交换机连接方案激光雷达的网线已通过接口盒连接至交换机，不断开该网线将标有“MEC”的网线在MEC边缘计算单元侧断开（避免IP地址冲突）另用一根网线，一端连接交换机，另一端连接电脑网口交换机连接方案二、调试激光雷达1.启动电源打开路杆设备电源开关提前确保路杆设备蓄电池电量充足若路杆设备蓄电池电量不足，请连接充电线为路杆设备充电路杆设备开关充电接口及充电线二、调试激光雷达2.检查激光雷达通信在控制面板中，通过“网络与Internet”进入“网络与共享中心”在“查看活动网络”内容中，点击对应的以太网连接进入对应的“以太网状态”，点击其中的“属性”设置双击Internet协议版本4（TCP/IPv4），进入IP信息设置，使用静态IP进行配置将本地IP地址设置为192.168.1.102，子网掩码255.255.255.0点击“确认”，完成PC的静态IP设置设置电脑静态IP设置主机IP地址二、调试激光雷达2.检查激光雷达通信激光雷达的默认IP地址为192.168.1.105在Windows系统搜索栏搜索“cmd”，打开命令提示符程序输入以下指令检查激光雷达与电脑通讯是否正常，有数据回传即为正常激光雷达与电脑通信正常检查激光雷达通信ping192.168.1.105二、调试激光雷达2.检查激光雷达通信若出现“传输失败，常见故障”“一般故障”或“无法访问目标主机”等字样，说明激光雷达与电脑无法正常通信。请确认电脑的IP地址设置正确，且网线达到千兆标准、连接正常。激光雷达与电脑通信不正常检查激光雷达通信二、调试激光雷达2.检查激光雷达通信若仍然存在通信问题，则需要通过断开接口盒的电源适配器连接，以重新启动激光雷达。断开激光雷达电源检查激光雷达通信二、调试激光雷达3.查看点云数据RSView软件提供通过以太网将Helios32数据进行实时可视化的功能RSView的安装文件支持Windows的64位操作系统，安装前不需要安装其他依赖软件。解压缩“RSView_win10_v3.1.32_stdlogo.rar”文件，以安装RSView软件。注意：安装路径不可以有中文字符。解压缩完成后可以在“.\bin\RSView.exe”路径下找到RSView软件RSView软件位置安装上位机软件二、调试激光雷达3.查看点云数据如果是Windows10系统请设置RSView使用Windows7兼容模式运行此外还需要确保RSView没有被防火墙或第三方安全软件给禁止，否则RSView可能不显示点云或输出点云为一条射线。设置兼容模式安装上位机软件二、调试激光雷达3.查看点云数据右键单击RSView应用程序图标，单击“以管理员身份运行”RSView软件软件初始界面如下图所示RSView软件初始界面配置激光雷达网络二、调试激光雷达3.查看点云数据Helios32与电脑之间的通信采用以太网介质，使用UDP协议输出包有两种类型：MSOP包和DIFOP包。Helios32网络参数可配置，出厂默认采用固定IP和端口号模式在传感器网络配置窗口将“GroupIP”设置为激光雷达的IP地址，即192.168.1.105；将“LocalIP”设置为电脑的IP地址，即192.168.1.102；将“LocalMOSPPort”设置为6699，“LocalDIFOPPort”设置为7788传感器网络配置配置激光雷达网络二、调试激光雷达3.查看点云数据单击“File”-“Open”-“SensorStream”或单击工具栏的激光雷达图标，打开传感器配置窗口打开传感器配置查看点云数据传感器数据流图标二、调试激光雷达3.查看点云数据在弹出的传感器配置窗口中，“SensorCalibration”传感器标定栏包含了不同型号的激光雷达标定参数配置文件，在该栏中选择“RSHelios”配置文件在“TypeofLiDAR”激光雷达型号栏选择“RSHelios”“Intensity”强度栏选择“Mode3”传感器配置查看点云数据二、调试激光雷达3.查看点云数据配置完成后即可在RSView中查看到激光雷达的点云数据激光雷达点云数据查看点云数据PART03知识准备Background

knowledge三、Helios通信协议Helios32与电脑之间的通信采用以太网介质，使用UDP协议Helios32和电脑之间的通信协议主要分两类：

（协议/包）名称中文译名简写功能类型包大小发送间隔MaindataStreamOutputProtocol主数据流输出协议MSOP将激光雷达扫描出来的距离、角度、反射率等信息封装成包输出给电脑UDP1248bytes约0.667msDeviceInformationOutputProtocol设备信息输出协议DIFOP将激光雷达当前状态的各种配置信息输出给电脑UDP1248bytes约1sHelios通信协议概览三、Helios通信协议Helios32发出的UDP协议为1248Bytes有效载荷主数据流（MSOP）及产品信息（DIFOP）的数据结构如下图所示

Helios通信协议概览Helios32通信协议数据结构三、Helios通信协议主数据流输出协议：MaindataStreamOutputProtocol，简称：MSOP其I/O类型为设备输出，电脑解析默认端口号为6699MSOP包包含帧头、数据块区间、帧尾三大部分1.主数据流输出协议MSOP包数据结构三、Helios通信协议帧头（Header）共42Bytes，用于识别出数据包的开始位置。在帧头的42Bytes数据中有4Bytes用于数据包头的检测，定义为0x55、0xAA、0x05、0x5A,可作包的检查序列。第21~30Bytes用于存储时间戳（Timestamp）第32Byte用于表示激光雷达的系列（LiDARType）第33Byte用于表示激光雷达的型号（LiDARModel）其余作预留处理，为后续的更新升级使用1.主数据流输出协议MSOP包数据结构帧头三、Helios通信协议1.主数据流输出协议帧头帧头（42bytes）字段偏置长度（byte）定义说明HeaderID04帧头ID，可作包的检查序列，55_aa_05_5a预留48/PacketCount124

包计数预留164/Timestamp2010时间戳，用来记录系统的时间，分辨率为1us；前6个byte是秒位，后4个byte是微秒位。预留301/LiDARType311用于表示激光雷达的系列；0x06：HeliosLiDARModel321用于表示激光雷达的型号；0x01：Helios32(70°FOV:-55°~+15°)0x02：Helios32(31°FOV:-16°~+15°)0x03：Helios160x04：Helios32(26°FOV:-16°~+10°)预留339/三、Helios通信协议数据块区间是MSOP包中传感器的测量值部分，共1200Bytes由12个数据块（DataBlock）组成，每个块的长度为100Bytes，代表一组完整的测距数据

1.主数据流输出协议数据块区间数据结构数据块区间三、Helios通信协议每个数据块中100Bytes的空间包括：2Bytes的标志位，使用0xffee表示；2Bytes的水平旋转角（Azimuth）值，表示水平旋转角度信息每个角度信息对应着32个通道的数据（Channeldata）1.主数据流输出协议数据块区间数据结构数据块区间三、Helios通信协议1.主数据流输出协议数据块区间说明数据块区间（1200bytes）数据块序号DataBlock1DataBlock2……DataBlock12标志位0xff,0xee0xff,0xee……0xff,0xee水平旋转角Azimuth1Azimuth2……Azimuth12通道1Channeldata1Channeldata1……Channeldata1通道2Channeldata2Channeldata2……Channeldata2…………………………通道31Channeldata31Channeldata31……Channeldata31通道32Channeldata32Channeldata32……Channeldata32三、Helios通信协议通过

Wireshark软件抓取的MSOP包示例如右图所示红色框中为HeaderID，表示该数据包的开始位置黄色框中为数据块标志位，表示数据块的开始位置蓝色框中为数据块1的水平旋转角值绿色框中为通道数据1的距离（Distance）值

1.主数据流输出协议MSOP包示例数据块区间三、Helios通信协议在每个数据块中，Helios32输出的水平旋转角度（Azimuth）值是该数据块中第一个通道激光测距时的水平旋转角度值。水平旋转角度值来源于角度编码器，角度编码器的零位即角度的零点，角度编码器的分辨率为0.01°。

注意：该分辨率不同于激光雷达的水平角分辨率。1.主数据流输出协议数据块区间水平旋转角值定义Helios32不同相位设定示意图三、Helios通信协议数据包中角度值的计算方式及步骤如下：①读取数据包里的角度值的十六进制数：0x88，0xdb；②将数据组成16bits，为16bits无符号整型数据，表示为：0x88db；③转换为十进制数字：35035；④将转化成十进制后的数据乘以角度编码器的分辨率，结果为35035×0.01º=350.35°。1.主数据流输出协议数据块区间水平旋转角值定义MSOP包示例三、Helios通信协议通道数据（Channeldata）是3bytes高两字节用于表示距离信息，低一字节用于表示反射强度信息距离（Distance）值是2bytes，分辨率为0.25cm。1.主数据流输出协议数据块区间通道数据定义通道数据（3bytes）2BytesDistance1ByteReflectivityDistance1[15:8]Distance2[7:0]Reflectivity（反射强度信息）三、Helios通信协议数据包中距离值的计算方式及步骤如下：①读取数据包里的距离值的十六进制数：0x01,0x40

；②将数据组成16bits，为16bits无符号整型数据，表示为：0x0140

；③距离值转换为十进制数字：320

；④

将转化成十进制后的数据乘以距离分辨率，结果为320×0.25cm=80cm

。1.主数据流输出协议数据块区间通道数据定义MSOP包示例三、Helios通信协议Helios32激光雷达还提供了反射强度信息来表征被测物体的反射率。激光雷达出厂时会选用不用物体代表不同反射率来对反射强度进行标定，例如：交通标志牌反射强度为255，黑色车辆的反射强度为10。在Helios32数据中，标定后的反射强度范围区间为1~2551.主数据流输出协议数据块区间通道数据定义激光雷达专用标定板三、Helios通信协议帧尾（Tail）长度为6Bytes。其中4Bytes位预留信息2Bytes的结束标志位，定义为0x00、0xFF，标识数据包的结束位置。1.主数据流输出协议帧尾字段字节抓取数据含义解析TailByte1243~124600000000预留

Byte1247~124700ff结束标志位表示数据包的结束位置三、Helios通信协议产品信息输出协议，DeviceInfoOutputProtocol，简称：DIFOP其I/O类型为设备输出，电脑读取默认端口号为7788DIFOP包同样包含帧头、数据块区间、帧尾三大部分DIFOP是为了将产品序列号（S/N）、固件版本信息、配置信息、角度信息、运行状态、故障诊断等信息，定期发送给用户的“仅输出”协议，用户可以通过读取DIFOP解读当前使用设备的各种参数的具体信息详情参见《Helios32_产品手册_v1.1_CN》2.

产品信息输出协议PART04任务实施Assignmentimplement1.抓取激光雷达数据三、激光雷达的数据分析启动Wireshark双击Wireshark图标，启动Wireshark网络封包分析软件网络封包分析软件的功能是截取网络封包，并尽可能显示出最为详细的网络封包资料Wireshark图标1.抓取激光雷达数据三、激光雷达的数据分析启动Wireshark启动后界面如下图所示顶端从上至下是标题栏、菜单栏、工具栏和过滤栏下面是选择接口作为过滤器左侧是所有接口名称右侧是接口数据量大小Wireshark界面1.抓取激光雷达数据三、激光雷达的数据分析筛选数据如果选择了交换机连接方案，则在过滤框中输入“ip.src==192.168.1.105”，显示数据源（Source）ip地址为192.168.1.105（激光雷达）发送的报文列表Wireshark数据界面2.

对激光雷达的数据进行解析三、激光雷达的数据分析解析帧头选取激光雷达某一帧的数据包，把鼠标放到数据字节区，有效载荷会自动以蓝色突出显示出来显示有效载荷2.

对激光雷达的数据进行解析三、激光雷达的数据分析解析帧头从“20”至“75”的数据字段（非蓝色高亮部分，共42

Bytes）为UDP协议的封包开支，无含义，因此可以忽略。UDP协议的封包开支2.

对激光雷达的数据进行解析三、激光雷达的数据分析解析帧头找到“55aa055a”表示的数据包头，所选数据包的数据字节如下图所示。数据包头2.

对激光雷达的数据进行解析三、激光雷达的数据分析解析帧头根据Helios32通信协议解析数据包的帧头部分，帧头的数据解析见下表字段字节抓取数据含义解析帧头Byte1~Byte455aa055aHeaderID表示数据的开始位置……………………Byte3206LiDARType0x06表示激光雷达的系列为HeliosByte3301LiDARModel0x01表示激光雷达的型号为Helios32（70ºFOV：-55º~+15º）……………………2.

对激光雷达的数据进行解析三、激光雷达的数据分析解析数据块找到“ffee”表示的数据块标志位，如下图所示数据块标志位2.

对激光雷达的数据进行解析三、激光雷达的数据分析解析数据块根据Helios32通信协议解析数据包的数据块部分，数据块1的数据解析见下表字段字节抓取数据含义数值解析数据块1Byte43~44ffee标志位/数据块1的开始位置Byte45~468202数据块1的水平旋转角332.82°0x8202转化为十进制是33282；33282×0.01º=332.82°Byte47~4809ba通道数据1的距离值622.5cm0x09ba转化为十进制是2490；2490×0.25cm=622.5cmByte4906通道数据1的反射强度值6/Byte50~510e4c通道数据2的距离值915cm0x0e4c转化为十进制是3660；3660×0.25cm=915cmByte5208通道数据2的反射强度值8/…………………………2.

对激光雷达的数据进行解析三、激光雷达的数据分析解析数据块根据Helios32通信协议解析数据包的数据块部分，数据块2的数据解析见下表字段字节抓取数据含义数值解析数据块2Byte143~144ffee标志位/数据块2的开始位置Byte145~1468216数据块2的水平旋转角332.82°与数据块1的水平旋转角相差正好0.2°（水平角度分辨率）Byte147~14809bf通道数据1的距离值623.75cm略Byte14907通道数据1的反射强度值7/………………

…………………………

……2.

对激光雷达的数据进行解析三、激光雷达的数据分析解析帧尾在数据字节去向下滑动鼠标滚轮到底，找到“00ff”表示的EndFlagbit结束标志位，如下图所示帧尾四、系统复原系统复原关闭RSView软件和Wireshark软件。关闭电脑。关闭路杆设备电源。复原网线连接。初始连接方案五、整理清洁整理清洁使用干净无纺布清洁线束两端插接口和线束表面。清洁路杆设备等硬件，并叠好无纺布放置于合适位置。卸下安全防护装备并整理放好后离开实训区域。PART05任务总结Summary任务总结项目二：通信终端的功能验证任务2.2《车联网技术与应用》毫米波雷达的数据分析目录任务导入Assignment

INTRO学习目标Learning

ObjectivesCONTENTS0102知识准备Background

knowledge03任务实施Assignment

implement04课堂总结Summary05PART01任务导入Assignment

INTRO任务导入在车联网路侧的路杆上通常还安装有毫米波雷达，用于收集车辆数据、交通统计数据等。假设你是某家车联网通信产品公司的现场支持工程师，现在需要你验证路杆设备上安装好的毫米波雷达功能是否正常，并分析毫米波雷达输出的数据是否正常。

路侧毫米波雷达PART02学习目标Learning

Objectives学习目标素质目标鼓励学生在专业领域深入钻研，追求卓越；鼓励学生培养创新思维，不断探索新技术的应用可能性；激发学生的爱国情感和为国家科技进步贡献力量的责任感。能力目标能应用MTTD软件调试毫米波雷达[A13]；能应用MTTD软件读取毫米波雷达输出数据[A14]；能根据通信协议分析毫米波雷达输出的数据[A15]。知识目标能说明毫米波雷达的优劣势[K26]；能说明交通毫米波雷达与车载毫米波雷达的异同[K27]；能画出ST101毫米波雷达通信协议的结构[K28]。PART03知识准备Background

knowledge思政专栏张直中是雷达与信息处理技术专家。在中学时代，他看到祖国河山屡遭沦陷，百姓生灵涂炭，发誓要勤奋求学，日后像岳飞那样，精忠报国，洗刷国耻。那时在中国知识分子中出现了一种论调：国弱是由于中国的工业太不发达，强国必先振兴民族工业。这种“科学救国”、“工业救国”思想深深地植入张直中的心中。

张直中院士我国第一部脉冲雷达设计者——张直中院士思政专栏1953年，张直中主持试制了中国第一部中程对空警戒雷达，并批量生产。他认为搞军用雷达必须以符合中国实际的新技术、新体制为研究的主要目的，新产品设计必须为当时或不久的将来的国防需要服务。他主持低空警戒雷达的方案论证，采用动目标雷达新体制，解决了抗地杂波干扰的难题，1957年成功研制出我国第一部微波动目标显示雷达。1961年开展单脉冲调制的研究，并于1964年研制成功中国第一部单脉冲试验雷达，为研制导弹、卫星无线电测量设备奠定了基础。张直中在电子工业部十四研究所办公楼顶介绍雷达设备我国第一部脉冲雷达设计者——张直中院士思政专栏一生从事雷达事业的张直中将雷达比作一首美妙的诗。通过讲述张直中雷达研究的经历以及成果。激发学生对雷达科技领域的探索求知欲和好奇心，增强为国家发展贡献力量的责任感和使命感。张直中（右二）在十四研究所接待美国国防部代表团我国第一部脉冲雷达设计者——张直中院士一、毫米波雷达综述毫米波雷达是工作在毫米波频段的雷达向检测区域内发射低功率的微波信号通过对目标反射的微波信号的识别与跟踪感知车辆行驶状态、交通状态与交通事件毫米波雷达原理示意图1.毫米波雷达的定义一、毫米波雷达综述超声波雷达毫米波雷达激光雷达常见的感知传感器摄像头一、毫米波雷达综述超声波雷达毫米波雷达激光雷达工作原理摄像头通过发射波和回波之间的时间差测量距离通过摄像头拍摄画面识别目标物体根据收发时延测量距离、多普勒频偏测量速度、天线之间相位关系测量角度通过发射信号和反射信号的对比，构建出点云图，实现目标距离、方位、速度、姿态、形状等信息的探测和识别一、毫米波雷达综述超声波雷达毫米波雷达激光雷达应用摄像头自动泊车或者倒车辅助的相关环节障碍物检测、车道线检测等测距、测速、流量监控障碍物检测、SLAM建图等一、毫米波雷达综述超声波雷达毫米波雷达激光雷达探测距离摄像头近，一般在0.1~3m之间中等，一般在150m以内远，一般在150~500m之间较远，一般在200m以内一、毫米波雷达综述超声波雷达毫米波雷达激光雷达优势摄像头便宜，技术成熟更容易辨别目标的特征及形状、颜色等信息探测距离远，环境适应能力强分辨率和精度高一、毫米波雷达综述超声波雷达毫米波雷达激光雷达劣势摄像头只能做近距离探测夜间以及逆光、暴雨浓雾环境下性能不佳目标识别准确性较低（反射界面较小的物体如行人）价格贵，设备体积大，易受天气影响2.毫米波雷达与其他传感器的对比一、毫米波雷达综述毫米波雷达与其他传感器的对比2.毫米波雷达与其他传感器的对比毫米波雷达的优势一、毫米波雷达综述相同设备成本下，毫米波雷达的有效作用距离比激光雷达、摄像头等都要更远。常见的毫米波雷达有效覆盖范围可达到250米以上性能更好的毫米波雷达甚至可以达到500米以上的量程同时保证横向方向大约为50米即10个车道以上的覆盖范围。毫米波雷达探测范围2.毫米波雷达与其他传感器的对比毫米波雷达的优势一、毫米波雷达综述毫米波雷达相比激光雷达、摄像头，环境适应能力更强毫米波雷达发射的信号为电磁波光线、尘土、雨雪雾等环境因素对毫米波雷达的影响程度要远小于对激光雷达和摄像头的影响，毫米波雷达具有全天候全天时的特性。环境因素对摄像头、激光雷达的影响2.毫米波雷达与其他传感器的对比毫米波雷达的劣势一、毫米波雷达综述相比激光雷达，探测精度较低相比摄像头，目标识别能力较弱毫米波雷达、摄像头目标识别能力对比毫米波雷达、激光雷达测距精度对比1.交通毫米波雷达与车载毫米波雷达的异同交通毫米波雷达的定义二、交通毫米波雷达综述在车路协同系统中，感知系统使用的毫米波雷达称为交通毫米波雷达也叫路侧毫米波雷达路侧毫米波雷达1.交通毫米波雷达与车载毫米波雷达的异同交通毫米波雷达的优点二、交通毫米波雷达综述车载毫米波雷达已有的优点：穿透能力强、不受天气影响、体积小、分辨率高、测速与测距性能强雷达芯片、射频技术已经相对成熟，成本较低交通毫米波雷达：配合高IP防护等级的模组设计，风雨无阻高IP防护等级1.交通毫米波雷达与车载毫米波雷达的异同二、交通毫米波雷达综述异同点指标车载毫米波雷达交通毫米波雷达总体不同点覆盖范围安装在车内，主要观测车辆周围区域。覆盖范围较小，一般<200m架设在路侧高点，需要尽可能覆盖范围广，一般为250~500m跟踪目标数量覆盖范围内，需要跟踪目标数量较少，一般<100个目标跟踪目标数量多，一般>300个目标算法模型需要大量的车载实测数据做算法迭代优化需要大量的路侧实测数据做算法迭代优化频率国内外规范划定频率

76GHz~81GHz须与车载频率错开，避免同频干扰，一般采用24GHz体积与功耗受限于车载安装条件，体积和功耗须控制不受体积与功耗限制，天线规模可设计得更大相同点基本原理工作原理相同，都是利用毫米波雷达的连续波体制1.交通毫米波雷达与车载毫米波雷达的异同两者主要区别二、交通毫米波雷达综述对设备的规模限制要求不同。车载毫米波雷达对设备本身的体积功耗有着严格的限制，而交通雷达则相对较为宽松。由于载波波长越长，雷达体积越大；车载毫米波雷达基本都选择波长更短的77GHz至81GHz频段以控制体积；交通毫米波雷达可以选择24GHz频段，或者选择更多的天线通道数等，通过合理牺牲部分设备体积达到更远的探测距离、更好的测角精度等，以实现更高的性能指标。车载毫米波雷达与路侧毫米波雷达尺寸对比17

cm×7

cm×4.7

cm7.6

cm×5.6

cm×1.9

cm1.交通毫米波雷达与车载毫米波雷达的异同两者主要区别二、交通毫米波雷达综述交通毫米波雷达的性能指标要求更高。交通毫米波雷达需要具有在复杂的路况环境下，仍然能正常工作的能力车载毫米波雷达在类似环境下只需要覆盖自身车辆周围部分区域即可因此，交通毫米波雷达针对密集复杂环境，对覆盖范围、分辨力、低速目标的检测能力等性能指标要求，都要显著高于车载毫米波雷达。路侧毫米波雷达2.交通毫米波雷达在智能交通领域应用的优势三点优势二、交通毫米波雷达综述探测性能稳定，不受光线影响。探测距离远，能够满足对较大距离范围内的监测需要，同时监测多个车道。环境适应性良好，可全天候工作。毫米波雷达在智能交通领域应用的优势1.

ST101广域多目标毫米波雷达简介简介三、ST101广域多目标毫米波雷达ST101广域多目标毫米波雷达主机ST101车路协同系列广域多目标毫米波雷达（简称“ST101毫米波雷达”）纯固态雷达收发，电子（相位）扫描，体积小，功率低；独有的雷达信号处理和数据处理技术，可以实时并且同时测量所有目标的距离、速度和方位角度。侦测距离最远可达1000米，检测频率可达20Hz所有波束覆盖区域的目标都可以被可靠检测，同时输出非常精确的各类交通数据。1.

ST101广域多目标毫米波雷达简介交通数据三、ST101广域多目标毫米波雷达实时车辆数据ST101毫米波雷达提供的交通数据包括四类：车辆数据（位置、速度等）统计数据（车流量、占有率等）态势数据（排队长度、拥堵程度等）事件数据（超速、逆行等）1.

ST101广域多目标毫米波雷达简介应用领域三、ST101广域多目标毫米波雷达交通路口监控系统ST101毫米波雷达适用于以下场景：交通路口监控系统停车线检测、车辆排队长度测量、替代磁感应线圈、跨线违规监控道路交通管理控制系统速度测量、距离测量、方位角度测量，多车道、双向同时测量，交通流量统计及车型分类，意外事件管理，逆向行驶侦测，匝道控制与测量，收费站车辆侦测。1.

ST101广域多目标毫米波雷达简介技术特点三、ST101广域多目标毫米波雷达异常事件检测毫米波雷达不受任何天气、光线环境的影响单毫米波雷达可实现对跟踪区域内多达280个目标进行全时域的持续性像跟踪监测可以实时检测监控范围（250m/350m/500m/1000m）设定区域内车辆超速行驶、车辆变道行驶、车辆逆行、车辆违规停车等异常事件可同时检测多个断面的流量、速度、占有率等。PART04任务实施Assignmentimplement一、实施准备设备清单分类名称数量图例规格要求实训设备路杆设备1套

笔记本电脑1套Windows7以上系统线束网线1条千兆网线1.设备工具准备一、实施准备设备清单分类名称数量图例规格要求测量工具卷尺1个

1.设备工具准备一、实施准备设备清单分类名称数量图例规格要求防护用品工作服1套

安全帽1个

工作手套1双

辅助材料无纺布1张

1.设备工具准备一、实施准备线束外观检查检查线束外观结构完整表面不应有破损、变形、裂痕等问题连接针脚无损坏、变形或生锈。线束外观检查1.设备工具准备2.场地准备一、实施准备锁止路杆设备佩戴好工作手套和安全帽将路杆设备部署到指定位置，锁止路杆设备以下图为例，路杆设备配置的地点为校园某交叉路口的东进口，道路为单向一车道路杆设备配置地点示例一、实施准备设置隔离栏在路杆设备四周设置隔离栏，防止无关人员进入工作区域并影响正常工作隔离栏应距离路杆设备至少1米设置隔离栏并放置安全警示牌2.场地准备放置安全警示牌在隔离栏外侧显眼处放置安全警示牌提醒路侧行人注意安全，道路上行驶的车辆谨慎驾驶。一、实施准备交换机连接

3.线束连接默认状态下毫米波雷达的网线已连接至交换机，不断开该网线也无需断开其他连接至交换机的网线另用一根网线，一端连接交换机，另一端连接电脑网口线束连接二、调试毫米波雷达1.启动电源打开路杆设备电源开关提前确保路杆设备蓄电池电量充足若路杆设备蓄电池电量不足，请连接充电线为路杆设备充电路杆设备开关充电接口及充电线二、调试毫米波雷达2.检查毫米波雷达通信电脑网络口识别后需要更改电脑IP与毫米波雷达IP在同一网段毫米波雷达出厂默认IP为192.168.1.123，电脑IP应更改为192.168.1.XX

路杆设备中连接到交换机的其他设备已占用部分IP地址设置主机IP地址设备名称默认IP地址摄像机192.168.1.64MEC192.168.1.102RSU192.168.1.103信号机192.168.1.104激光雷达192.168.1.105毫米波雷达192.168.1.123二、调试毫米波雷达2.检查毫米波雷达通信设置的电脑静态IP的地址应避免与这些设备的IP地址重复例如将本地IP地址设置为192.168.1.1子网掩码255.255.255.0设置电脑静态IP设置主机IP地址二、调试毫米波雷达毫米波雷达的默认IP地址为192.168.1.123在Windows系统搜索栏搜索“cmd”，打开命令提示符程序输入以下指令检查激光雷达与电脑通讯是否正常，有数据回传即为正常毫米波雷达与电脑通信正常检查毫米波雷达通信ping192.168.1.1232.检查毫米波雷达通信二、调试毫米波雷达若出现“传输失败，常见故障”“一般故障”或“无法访问目标主机”等字样，说明毫米波雷达与电脑无法正常通信。请确认电脑的IP地址设置正确，且网线达到千兆标准、连接正常。检查毫米波雷达通信2.检查毫米波雷达通信二、调试毫米波雷达3.联机配置MTTD软件提供通过以太网将ST101数据进行实时可视化的功能。MTTD的安装文件支持Windows的64位操作系统，安装前不需要安装其他依赖软件。解压缩“MTTD.rar”文件，以安装MTTD软件。解压缩完成后可以直接在“.\MTTD\MTTD.exe”路径下找到MTTD软件MTTD软件位置安装上位机软件二、调试毫米波雷达右键单击MTTD应用程序图标，单击“以管理员身份运行”MTTD软件软件初始界面如下图所示MTTD软件初始界面配置毫米波雷达设备3.联机配置二、调试毫米波雷达单击上方“设备列表”按钮，在弹出的“资源显示”对话框中选择“设备列表”选项卡打开设备列表配置毫米波雷达设备3.联机配置二、调试毫米波雷达选中并右键单击“路口1”，左键单击“新增设备”选项新增设备配置毫米波雷达设备3.联机配置二、调试毫米波雷达选中并右键单击“路口1”-“新增设备[0]”选项，左键单击“修改”选项修改新增设备配置毫米波雷达设备3.联机配置二、调试毫米波雷达弹出“设备信息”对话框后，将设备编号设置为1（默认为0）按需求修改设备名称（例如改为“东进口路杆设备”）将“设备IPv4”设置为192.168.1.123“设备端口”设置为6000单击“Save”保存修改设备信息配置毫米波雷达设备3.联机配置二、调试毫米波雷达勾选“路口1”和“东进口路杆设备[1]”前的复选框此时画面中将显示默认的道路示意图显示道路示意图查看点云目标数据3.联机配置二、调试毫米波雷达选中并右键单击“路口1”-“东进口路杆设备[1]”选项，左键单击“联机IPv4”选项设备联机查看点云目标数据3.联机配置二、调试毫米波雷达单击“设备信息”按钮，在弹出的“设备设置”对话框中单击“读取”按钮可以读取默认的设备信息，成功读取设备信息后，右侧会显示出默认的车道信息和毫米波雷达实时检测到的原始点云（图中黄色方块）及其航迹（图中黑点）。若原始点被判定为目标，则显示为红色方块，其航迹也显示为红色读取设备信息查看点云目标数据3.联机配置二、调试毫米波雷达再次单击“设备信息”按钮，在弹出的“设备设置”对话框中单击“读取”按钮读取默认的设备信息然后可以对设备信息、上报设置与时间信息等进行修改读取设备信息设备信息配置4.软件配置二、调试毫米波雷达利用卷尺或其他工具测量路杆设备上毫米波雷达距离地面的高度，误差在±1cm以内即可。以右图为例，测得毫米波雷达下沿距离地面约180.8cm，毫米波雷达上沿距离地面约190.9cm，因此可以取“设备高度”为186cm（精确到厘米）。注意：若路侧台阶与道路之间存在高度差，请加上该高度差。

测量设备高度设备信息配置4.软件配置二、调试毫米波雷达根据实际情况及需求配置其他设备信息，各参数含义及示例见下表

设备信息配置4.软件配置参数名称参数定义默认参数值最小车速点迹（调试界面黄色小方块）形成航迹（调试界面黑点）的最小速度4km/h停车最远距离检测目标停车的最远距离100m停车最近距离检测目标停车的最近距离5m红灯停车时间目标停车最大时间120s停车上限速度目标低于该阈值认为停车目标10km/h延时周期个数进入检测区域内判定车的周期（点云在检测区域内连续出现多少个扫描周期就判断为一辆运动的车）5检测区域近端雷达输出目标的起始位置0m检测区域远端雷达输出目标的结束位置300m二、调试毫米波雷达配置完成后单击“设置”按钮，此时软件会弹窗提示“设置成功”，完成基本参数配置修改设备信息设备信息配置4.软件配置二、调试毫米波雷达单击“车道信息”按钮，打开“车道信息”对话框通过“增加”和“删除”按钮增减车道数，使其与现场车道数量一致，为单向一车道增减车道数量车道信息配置4.软件配置二、调试毫米波雷达利用卷尺测得现场的实际车道情况以及车道在毫米波雷达坐标系中的相对位置示意图如下图所示雷达中心为坐标零点，雷达左侧为负，雷达右侧为正。毫米波雷达左侧距离最远的车道被视为“车道1”，然后依次向右车道号递增。现场示意图车道信息配置4.软件配置二、调试毫米波雷达根据现场实际车道情况来配置车道位置、车道方向、车道属性。将车道左侧车道线与毫米波雷达的距离设置为车道的起始位置（数值最小），随后设置车道的结束位置，两者相减表示车道的宽度，单位为分米。注意：每条车道的“结束位置”参数值必须大于“开始位置参数值”，否则软件将提示“车道位置设置异常”。选择车道的方向及车道属性，设置完成后单击“保存”按钮设置车道信息车道信息配置4.软件配置二、调试毫米波雷达车道信息设置成功后，毫米波雷达调试界面如下图所示

显示车道信息车道信息配置4.软件配置二、调试毫米波雷达观察雷达调试界面车辆行驶航迹及其实际运动位置当红色的目标航迹与实际运动位置不符合时，需要调整车道的左右位置与宽度。观察车辆行驶航迹车道信息配置4.软件配置二、调试毫米波雷达单击“线圈信息”按钮，会弹出线圈信息配置对话框在相应的车道上设置线圈的编号、起始位置（S1）和结束位置（E1）（单位：米）配置线圈信息线圈信息配置4.软件配置二、调试毫米波雷达单击“区域信息”按钮在区域信息内设置超速、低速、未保持安全车距的阈值。设置参数1即可，其他事件信息不做配置，可正常触发、上报配置区域信息区域信息配置4.软件配置二、调试毫米波雷达单击“优化参数”按钮可调整检测效果。优化参数共有30个，部分参数项目定制才需要特定配置，通用项目无需配置。“参数25”为点云设置开关，1表示静止模式2表示显示所有雷达输出的原始点5表示只显示车道内目标，设置车道后，车道外的原始点雷达不输出。将“参数25”设置为5，其余通用参数，一般不要配置修改优化参数优化参数4.软件配置二、调试毫米波雷达将点云模式设置为5后，毫米波雷达调试界面如下图所示由此减少车道外原始点的干扰仅显示车道内目标优化参数4.软件配置PART03知识准备Background

knowledge四、ST101广域多目标毫米波雷达通信协议ST101毫米波雷达与电脑之间的通信采用以太网介质，使用TCP协议通信协议结构如右图所示1.通信协议结构毫米波雷达通信协议结构四、ST101广域多目标毫米波雷达通信协议数据段字节数有效值描述报文头报文头ID2“SZ”0x53,0x5a；报文的起始标志报文类型1440x2c：事件信息上报（主动推送）600x3c：排队信息上报（主动推送）…………报文长度28~255从报文头到校验位的总长度设备编号20-655350表示广播报文，报文对所有设备有效；其他为专向报文，报文只对相同编号的设备有效；读写标识10或10表示读报文；1表示写报文；报文内容n

详见具体报文类型校验位1

为报文中除校验位外所有字节的和，取低1字节协议结构详情见下表1.通信协议结构四、ST101广域多目标毫米波雷达通信协议该报文由终端主动将路面实时车辆信息推送给上位机，为事件性推送方式，目标经过第一排线圈时触发事件2.

事件信息上报报文数据段字节数有效值备注报文头报文头ID2“SZ”

报文类型144

报文长度224

设备编号20~65535终端的设备编号

读写标识10读报文报文内容车辆经过时刻年10~255以2000年为基数，设置的年份月11~12

日11~31

时10~23

分10~59

秒10~59

四、ST101广域多目标毫米波雷达通信协议2.

事件信息上报报文数据段字节数有效值备注报文内容

车辆所在车道11~10

车辆类型10~40：非机动车1：机动车2：大型车3：行人4：中型车

车头时距10~255单位0.1s，超过22.5s设置为0

车身间距10~255单位1m，无效值设置为0车辆速度20~65535单位1km/h车辆长度20~65535单位0.1m

车辆行驶方向10或10表示左→右；1表示右→左；校验位校验位1

四、ST101广域多目标毫米波雷达通信协议该报文由终端主动推送给上位机，为周期性推送方式，推送周期为1s3.

排队信息上报报文数据段字节数有效值备注报文头报文头ID2“SZ”

报文类型160

报文长度2-可变，取决于车道数量设备编号20~65535终端的设备编号

读写标识10读报文报文内容车道1排队长度2

单位：0.1m车道1排队近端位置2

单位：0.1m车道1排队远端位置2

单位：0.1m四、ST101广域多目标毫米波雷达通信协议该报文由终端主动推送给上位机，为周期性推送方式，推送周期为1s3.

排队信息上报报文数据段字节数有效值备注报文内容车道1排队车辆数目1

车道1排队超限1

0：正常；1：排队超限；2：排队溢出；车道1状态1

0：畅通；1：缓行；2：拥堵；………………车道2~车道n依次给出校验位校验位1

PART04任务实施Assignmentimplement1.上位机数据读取三、毫米波雷达的数据分析过车事件查看单击“过车事件”按钮，可打开“过车信息”数据查看页面勾选“自动刷新”复选框即可查看实时过车事件过车信息包括经过车辆目标所处的车道、速度、车长、车头时距、车头间距等数据其中车长数据并非完全准确，仅供参考。查看过车信息1.上位机数据读取三、毫米波雷达的数据分析实时统计数据查看单击“实时统计”按钮，可打开“过车统计信息”数据查看页面查看每条车道实时的过车数量、排队长度、通行状态、排队状态等信息这些信息可用于交通流量统计、车辆排队长度测量等交通管理控制场景。查看实时统计数据1.上位机数据读取三、毫米波雷达的数据分析实时车辆信息查看单击“实时车辆”按钮，可查看实时通过的车辆数据包括车辆目标ID、所处车道、纵向距离、纵向速度、航向角等信息查看实时车辆数据2.抓取毫米波雷达报文三、毫米波雷达的数据分析抓取数据启动Wireshark网络封包分析软件。双击选择“以太网”接口，开始抓包数据列表中会不断地显示从以太网口抓取到的报文抓取到足够的报文数据后，单击工具栏中的“

”图标，停止捕获分组。抓取数据三、毫米波雷达的数据分析筛选数据在过滤框中输入“ip.src==192.168.1.123”，显示数据源（Source）ip地址为192.168.1.123（毫米波雷达）发送的报文列表筛选毫米波雷达输出的数据2.抓取毫米波雷达报文三、毫米波雷达的数据分析解析事件信息上报报文单击“编辑”按钮，单击“查找分组(F)…”，或按“Ctrl+F”快捷键，打开“查找分组”工具显示有效载荷3.解析毫米波雷达报文三、毫米波雷达的数据分析解析事件信息上报报文在“查找分组”工具栏中输入“535a2c”，单击“查找”按钮。此时在数据列表中将高亮显示含有查找字节的报文，表示该帧报文包含事件信息上报；数据字节区将高亮查找字节“535a2c”查找事件信息上报报文3.解析毫米波雷达报文三、毫米波雷达的数据分析解析事件信息上报报文根据ST101毫米波雷达通信协议解析事件信息上报报文，报文示例见下图事件信息上报报文示例3.解析毫米波雷达报文三、毫米波雷达的数据分析解析事件信息上报报文报文的数据解析见下表3.解析毫米波雷达报文字段字节抓取数据含义十进制值解析报文头Byte1~Byte2535a报文头ID—转换为ASCII字符串为“SZ”，表示数据的开始位置Byte32c报文类型44表示报文类型为事件信息上报Byte4~Byte51800报文长度24表示报文长度为24字节Byte6~Byte70100设备编号1表示毫米波雷达终端的设备编号为1Byte800

读写标识0表示该报文为读报文三、毫米波雷达的数据分析解析事件信息上报报文报文的数据解析见下表3.解析毫米波雷达报文字段字节抓取数据含义十进制值解析报文内容Byte918车辆经过时刻年24表示车辆经过时刻为24年5月14日17时30分53秒Byte1005月5Byte110e日14Byte1211时17Byte131e分30Byte1435秒53Byte1502

车辆所在车道2表示车辆所在车道为车道2Byte1602

车辆类型2表示车辆类型为大型车三、毫米波雷达的数据分析解析事件信息上报报文报文的数据解析见下表3.解析毫米波雷达报文字段字节抓取数据含义十进制值解析报文内容Byte1700

车头时距0表示车头时距超过22.5sByte1800

车身间距0表示车身间距为无效值Byte19~Byte200d00车辆速度13表示车辆速度为13km/hByte21~Byte223000车辆长度48表示车辆长度为4.8mByte2300

车辆行驶方向0表示车辆行驶方向为左→右校验位Byte24c2校验位

三、毫米波雷达的数据分析解析排队信息上报报文在“查找分组”工具栏中输入“535a3c”，单击“查找”按钮。此时在数据列表中将高亮显示含有查找字节的报文，表示该帧报文包含排队信息上报；数据字节区将高亮查找字节“535a3c”查找排队信息上报报文3.解析毫米波雷达报文三、毫米波雷达的数据分析解析事件信息上报报文根据ST101毫米波雷达通信协议解析排队信息上报报文，报文示例见下图事件信息上报报文示例3.解析毫米波雷达报文三、毫米波雷达的数据分析解析排队信息上报报文报文的数据解析见下表3.解析毫米波雷达报文字段字节抓取数据含义十进制值解析报文头Byte1~Byte