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、組合導航實現智能傳感器的原理介紹、結構展示、裝配、數據檢測及考核功能。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)提供百兆以太網數據輸出，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數據輸出，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)穩定性： 加速度： 0.01g， 角速度0.05°/s。

5)姿態測量穩定度： 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)內存：不少于8GB LPDDR4x2666MhZ

4)存儲：固態硬盤，不少于250GB

8、CAN收發器

1)以太網轉CAN

2)具有靜電防護、 浪涌防護； 通訊隔離

3)工作溫度 工業級： -40~85℃

4)配置方式：網頁版配置界面

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，包括以太網、時間、電機參數等；接收激光雷達數據流，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，通過調節探測范圍、濾波閥值、分割參數等參數，改變點云識別狀態并對障礙物進行標識，實現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。

設置安全區域，安全區域內障礙物將被標志識別。

多種數據源輸入，可調用激光雷達實時數據，錄制的數據包、仿真實訓臺輸出點云；

提供Linux環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。

多種數據源輸入，可調用攝像頭實時數據、錄制的數據包、視頻圖像、決策規劃仿真實訓臺輸出圖像；

3、毫米波部分

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

可準確識別靜態與動態障礙物，顯示距離、速度、位置等數據。      

可以設置毫米波雷在x，y上的坐標值，實現外部參數的標定，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區域設置，實現需求區域障礙物檢測過濾。

4、超聲波雷達部分

通過發送不同指令，超聲波模塊可返回不同探測模式的數據，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、端口輸出數據配置等；接收組合導航數據信息；可以實時讀取GNSS衛星數據及慣導姿態數據，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合標定，實現感知融合結果輸出，并在界面上顯示。

7、傳感器臺架可與決策規劃仿真臺架聯動。聯動狀態下可實現以下功能：

將決策規劃仿真臺架的傳感器數據作為傳感器臺架算法軟件的數據源，對決策規劃仿真臺架行駛環境數據進行處理，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.衛星定位導航系統實訓

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合標定實訓

10.傳感器實際應用與配置優化實訓

11.傳感器應用與數據處理實訓