一、實訓臺介紹

該智能傳感器裝配調試臺架用于理論教學、實訓及考核，臺架通過部署毫米波雷達、超聲波雷達、激光雷達、相機、組合導航實現(xiàn)智能傳感器的原理介紹、結構展示、裝配、數(shù)據(jù)檢測及考核功能。包含毫米波雷達、超聲波雷達、激光雷達、相機、組合導航，配套軟件，儀器儀表工具以及其他配套模塊等。

二、實訓臺配置

1.操作臺

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

2.激光雷達：

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)防護等級：不低于IP67

3.毫米波雷達：

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：遠距±1.79m；近距±0.39m

4)距離測量精度：遠距 ±0.40m；近距 ±0.10m

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

6)速度分辨率：遠距 0.37km/h，近距 0.43km/h

7)速度精度：±0.1 km/h

8)探測目標類型：遠離目標、靠近目標、靜止目標、橫穿靜止目標、橫穿目標；

9)提供CAN/CANFD數(shù)據(jù)輸出，至少包含跟蹤目標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)防護等級：IP6K 9K/IP6K7

4.超聲波雷達：

1)測距范圍：130mm―5000mm，盲區(qū)13cm；

2)波束角10~60度可調；

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)探測目標類型車輛、行人、交通標志、紅綠燈等。

6、組合導航：

1)具有GNSS和IMU組合導航定位；

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：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)包含組合導航主機、2個衛(wèi)星天線及連接線等；

7、計算單元：

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CAN

2)具有靜電防護、 浪涌防護； 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、設備功能

1、激光雷達部分：

通過上位機軟件設置激光雷達參數(shù)，包括以太網(wǎng)、時間、電機參數(shù)等；接收激光雷達數(shù)據(jù)流，可視化顯示點云。

可以通過軟件設置激光雷達的外部參數(shù)x，y，z的值和俯仰角，航向角，翻滾角的值進行標定；

通過激光雷達感知算法控件，通過調節(jié)探測范圍、濾波閥值、分割參數(shù)等參數(shù)，改變點云識別狀態(tài)并對障礙物進行標識，實現(xiàn)對激光雷達識別算法的理解；可以測出障礙物與試驗臺自身的距離。

設置安全區(qū)域，安全區(qū)域內(nèi)障礙物將被標志識別。

多種數(shù)據(jù)源輸入，可調用激光雷達實時數(shù)據(jù)，錄制的數(shù)據(jù)包、仿真實訓臺輸出點云；

提供Linux環(huán)境下激光雷達配置軟件。

2、攝像頭部分：

通過軟件進行攝像頭的內(nèi)參標定，生成標定文件；可加載不同的標定文件，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的目標識別算法。ROI感興趣區(qū)域車道保持算法，深度學習車道線識別算法，深度學習單目測距算法；

可通過加載不同識別算法，界面顯示不同的識別功能，進行不同項目的功能實訓。

多種數(shù)據(jù)源輸入，可調用攝像頭實時數(shù)據(jù)、錄制的數(shù)據(jù)包、視頻圖像、決策規(guī)劃仿真實訓臺輸出圖像；

3、毫米波部分

系統(tǒng)提供人機友好交流界面，可實時更改雷達參數(shù)設置，觀測調試效果。      

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

可以設置毫米波雷在x，y上的坐標值，實現(xiàn)外部參數(shù)的標定，顯示標定后的毫米波檢測圖像，修改x，y坐標后可以看到障礙物相對于坐標原點的變化；檢測結果可通過ROI區(qū)域設置，實現(xiàn)需求區(qū)域障礙物檢測過濾。

4、超聲波雷達部分

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、組合慣導部分

進行組合導航標定，包括初始校準、導航模式配置、坐標軸方向配置、端口輸出數(shù)據(jù)配置等；接收組合導航數(shù)據(jù)信息；可以實時讀取GNSS衛(wèi)星數(shù)據(jù)及慣導姿態(tài)數(shù)據(jù)，并使用串口指令對模塊進行配置；

設備具備RTK差分定位功能，可進行RTK差分定位系統(tǒng)原理教學實訓；具備雙RTK天線，進行相關定向實訓。

6、感知融合

設備具備感知融合功能，通過激光雷達和攝像頭的聯(lián)合標定，實現(xiàn)感知融合結果輸出，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)進行處理，便于更直觀的觀察各種算法的輸出結果，進行傳感器相關教學。

四、實訓內(nèi)容

1.傳感器基礎知識及搭建

2.視覺攝像頭實訓

3.激光雷達實訓

4.毫米波雷達實訓

5.超聲波雷達實訓

6.衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)實訓

7.慣性測量實訓

8.傳感器調試工具軟件操作實訓

9.傳感器感知融合及聯(lián)合標定實訓

10.傳感器實際應用與配置優(yōu)化實訓

11.傳感器應用與數(shù)據(jù)處理實訓