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一、實(shí)訓(xùn)臺介紹

該智能傳感器裝配調(diào)試臺架用于理論教學(xué)、實(shí)訓(xùn)及考核，臺架通過部署毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、激光雷達(dá)、相機(jī)、組合導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)智能傳感器的原理介紹、結(jié)構(gòu)展示、裝配、數(shù)據(jù)檢測及考核功能。包含毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、激光雷達(dá)、相機(jī)、組合導(dǎo)航，配套軟件，儀器儀表工具以及其他配套模塊等。

二、實(shí)訓(xùn)臺配置

1.操作臺

尺寸1200*500*1580mm（L*W*H），鈑金外殼，含示教面板用于設(shè)備原理教學(xué)。

2.激光雷達(dá)：

1)水平視角：360度；

2)垂直視角不低于30°

3)測距：≥50m

4)測距精度：±10cm

5)測距通道不低于16線

6)提供百兆以太網(wǎng)數(shù)據(jù)輸出，包含距離、旋轉(zhuǎn)角度、反射率等信息

7)工作溫度至少滿足：-20℃-85℃

8)工作電壓：9-32V

9)防護(hù)等級：不低于IP67

3.毫米波雷達(dá)：

1)工作頻率范圍：76GHz - 77GHz；

2)探測距離范圍：0.2m - 250m；

3)距離測量分辨率：遠(yuǎn)距±1.79m；近距±0.39m

4)距離測量精度：遠(yuǎn)距 ±0.40m；近距 ±0.10m

5)速度范圍：-400 km/h...+200 km/h (- 去向目標(biāo)... + 來向目標(biāo))

6)速度分辨率：遠(yuǎn)距 0.37km/h，近距 0.43km/h

7)速度精度：±0.1 km/h

8)探測目標(biāo)類型：遠(yuǎn)離目標(biāo)、靠近目標(biāo)、靜止目標(biāo)、橫穿靜止目標(biāo)、橫穿目標(biāo)；

9)提供CAN/CANFD數(shù)據(jù)輸出，至少包含跟蹤目標(biāo)ID、距離、速度、RCS等信息；

10)工作溫度至少滿足：-40℃-85℃；

11)工作電壓：9-16V；

12)防護(hù)等級：IP6K 9K/IP6K7

4.超聲波雷達(dá)：

1)測距范圍：130mm―5000mm，盲區(qū)13cm；

2)波束角10~60度可調(diào)；

3)處理板和探頭工作溫度 -40~85度

4)精度: 5mm（近距離） 探測距離的0.5%（遠(yuǎn)距離）

5)工作電源：+12V～24V

6)工作電流：<200mA

5.攝像頭：

1)sensor IMX291，lens Size 1/2.8，

2)USB3.0接口，

3)最高有效像素硬件200萬像素 1920（H）*1080(V)，

4)輸出圖像格式MJPEG/YUV2(YUVY）

5)支持最高幀率 1920*1080p  50幀/YUV/MJPEG

6)探測目標(biāo)類型車輛、行人、交通標(biāo)志、紅綠燈等。

6、組合導(dǎo)航：

1)具有GNSS和IMU組合導(dǎo)航定位；

2)IMU測量維度： 加速度3維，角速度3維，磁場3維；

3)量程：加速度:±2/4/8/16g（可選），角速度:±250/500/1000/2000°/s（可選），角度X、Z軸±180°，Y軸±90°。

4)穩(wěn)定性： 加速度： 0.01g， 角速度0.05°/s。

5)姿態(tài)測量穩(wěn)定度： 0.01°。

6)收星頻點(diǎn)：BDS B1I/B2I/B3I/B1C/B2a/B2b；GPS L1CA/L1C/L2C/L2P/L5；GLONASS L1/L2；Galileo E1/E5a/E5b；QZSS L1/L2/L5；SBAS L1。

7)單點(diǎn)定位精度：平面≤ 1.5m (RMS)；高程≤3.0m(RMS)

8)RTK精度:平面≤ 8.0mm + 1ppm (RMS);高程≤ 15mm + 1ppm (RMS)

9)支持RS-232接口；

10)包含組合導(dǎo)航主機(jī)、2個(gè)衛(wèi)星天線及連接線等；

7、計(jì)算單元：

1)CPU:不低于6核12線程，主頻不低于2.9G，三級緩存不低于12M；

2)GPU:顯存頻率不低于1590MHz，顯存類型不低于 4G DDR6；

3)內(nèi)存：不少于8GB LPDDR4x2666MhZ

4)存儲：固態(tài)硬盤，不少于250GB

8、CAN收發(fā)器

1)以太網(wǎng)轉(zhuǎn)CAN

2)具有靜電防護(hù)、 浪涌防護(hù)； 通訊隔離

3)工作溫度 工業(yè)級： -40~85℃

4)配置方式：網(wǎng)頁版配置界面

三、設(shè)備功能

1、激光雷達(dá)部分：

通過上位機(jī)軟件設(shè)置激光雷達(dá)參數(shù)，包括以太網(wǎng)、時(shí)間、電機(jī)參數(shù)等；接收激光雷達(dá)數(shù)據(jù)流，可視化顯示點(diǎn)云。

可以通過軟件設(shè)置激光雷達(dá)的外部參數(shù)x，y，z的值和俯仰角，航向角，翻滾角的值進(jìn)行標(biāo)定；

通過激光雷達(dá)感知算法控件，通過調(diào)節(jié)探測范圍、濾波閥值、分割參數(shù)等參數(shù)，改變點(diǎn)云識別狀態(tài)并對障礙物進(jìn)行標(biāo)識，實(shí)現(xiàn)對激光雷達(dá)識別算法的理解；可以測出障礙物與試驗(yàn)臺自身的距離。

設(shè)置安全區(qū)域，安全區(qū)域內(nèi)障礙物將被標(biāo)志識別。

多種數(shù)據(jù)源輸入，可調(diào)用激光雷達(dá)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，錄制的數(shù)據(jù)包、仿真實(shí)訓(xùn)臺輸出點(diǎn)云；

提供Linux環(huán)境下激光雷達(dá)配置軟件。

2、攝像頭部分：

通過軟件進(jìn)行攝像頭的內(nèi)參標(biāo)定，生成標(biāo)定文件；可加載不同的標(biāo)定文件，觀察攝像頭的畸變矯正效果。

提供包括但不限于以下算法：yolo的目標(biāo)識別算法。ROI感興趣區(qū)域車道保持算法，深度學(xué)習(xí)車道線識別算法，深度學(xué)習(xí)單目測距算法；

可通過加載不同識別算法，界面顯示不同的識別功能，進(jìn)行不同項(xiàng)目的功能實(shí)訓(xùn)。

多種數(shù)據(jù)源輸入，可調(diào)用攝像頭實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、錄制的數(shù)據(jù)包、視頻圖像、決策規(guī)劃仿真實(shí)訓(xùn)臺輸出圖像；

3、毫米波部分

系統(tǒng)提供人機(jī)友好交流界面，可實(shí)時(shí)更改雷達(dá)參數(shù)設(shè)置，觀測調(diào)試效果。      

可準(zhǔn)確識別靜態(tài)與動態(tài)障礙物，顯示距離、速度、位置等數(shù)據(jù)。      

可以設(shè)置毫米波雷在x，y上的坐標(biāo)值，實(shí)現(xiàn)外部參數(shù)的標(biāo)定，顯示標(biāo)定后的毫米波檢測圖像，修改x，y坐標(biāo)后可以看到障礙物相對于坐標(biāo)原點(diǎn)的變化；檢測結(jié)果可通過ROI區(qū)域設(shè)置，實(shí)現(xiàn)需求區(qū)域障礙物檢測過濾。

4、超聲波雷達(dá)部分

通過發(fā)送不同指令，超聲波模塊可返回不同探測模式的數(shù)據(jù)，可演示不同探測模式下的探測精度和探測范圍。

5、組合慣導(dǎo)部分

進(jìn)行組合導(dǎo)航標(biāo)定，包括初始校準(zhǔn)、導(dǎo)航模式配置、坐標(biāo)軸方向配置、端口輸出數(shù)據(jù)配置等；接收組合導(dǎo)航數(shù)據(jù)信息；可以實(shí)時(shí)讀取GNSS衛(wèi)星數(shù)據(jù)及慣導(dǎo)姿態(tài)數(shù)據(jù)，并使用串口指令對模塊進(jìn)行配置；

設(shè)備具備RTK差分定位功能，可進(jìn)行RTK差分定位系統(tǒng)原理教學(xué)實(shí)訓(xùn)；具備雙RTK天線，進(jìn)行相關(guān)定向?qū)嵱?xùn)。

6、感知融合

設(shè)備具備感知融合功能，通過激光雷達(dá)和攝像頭的聯(lián)合標(biāo)定，實(shí)現(xiàn)感知融合結(jié)果輸出，并在界面上顯示。

7、傳感器臺架可與決策規(guī)劃仿真臺架聯(lián)動。聯(lián)動狀態(tài)下可實(shí)現(xiàn)以下功能：

將決策規(guī)劃仿真臺架的傳感器數(shù)據(jù)作為傳感器臺架算法軟件的數(shù)據(jù)源，對決策規(guī)劃仿真臺架行駛環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，便于更直觀的觀察各種算法的輸出結(jié)果，進(jìn)行傳感器相關(guān)教學(xué)。

四、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

1.傳感器基礎(chǔ)知識及搭建

2.視覺攝像頭實(shí)訓(xùn)

3.激光雷達(dá)實(shí)訓(xùn)

4.毫米波雷達(dá)實(shí)訓(xùn)

5.超聲波雷達(dá)實(shí)訓(xùn)

6.衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)

7.慣性測量實(shí)訓(xùn)

8.傳感器調(diào)試工具軟件操作實(shí)訓(xùn)

9.傳感器感知融合及聯(lián)合標(biāo)定實(shí)訓(xùn)

10.傳感器實(shí)際應(yīng)用與配置優(yōu)化實(shí)訓(xùn)

11.傳感器應(yīng)用與數(shù)據(jù)處理實(shí)訓(xùn)