传感器
曝光时间--图像30ms,一秒内30帧
高速运动摄像机
雷达运动补充 100ms 1s内帧率是10帧
运动补充,假设除了自身运动,100ms内其他物体是静止状态
感知
基于离线的高精地图做运动补偿以及点云融合--需要有高精地图
频率(frequency)是单位时间内完成周期性变化的次数,是描述周期运动频繁程度的量,
常用符号f或ν表示,单位为秒分之一,符号为s f=1/T,二者成反比(其中f为频率,T为周期)
频率的单位是赫兹,1秒钟振动一次就叫作1赫兹(Hz)
坐标
雷达自身坐标--》 自车坐标(和安装的IMU 坐标有关系)-大地坐标
坐标 车身向前, IMU盒子向右
激光雷达
激光雷达主导的多传感器冗余融合方案-激光雷达属于主动测量
惯导系统(车辆后轮轴正上方) IMU
时间戳同步
激光雷达
国内有速腾聚创、禾赛科技、镭神智能等老牌初创企业,以及跨界入局的华为、大疆、百度等科技企业
速腾聚创、大疆、图达通、华为、禾赛科技
速腾聚创、 RoboSense 速腾激光雷达 rslidar
禾塞科技、 HesaiLidar
镭神、
法雷奥:推出第三代扫描激光雷达,由微转镜方案转为 MEMS
奔驰 S 搭载的法雷奥 SCALA 2,理想 L9 搭载的禾赛 AT128,蔚来 ET7/ET5 搭载的 Innovusion Falcon
法雷奥 法雷奥集团(Valeo)
Zvision (一径科技) 一径科技MEMS激光雷达 ML-30s近场系列:超宽视场3D覆盖 MEMS激光雷达 一径激光雷达
技术指标:
测距能力 反射强度 价格成本
点云处理及校准、
物体检测及跟踪
固态/MEMS雷达
构成原理
激光雷达可以分为光发射系统、光接收系统、扫描系统和信息处理系统
分类-技术路线
按发射激光器分
发射系统的光源波长:905nm 激光为当前主流方案,长期来看1550nm
扫描系统: 机械式、混合固态(半固态)和固态三种
机械式: 竖直方向排列多组激光束,通过 360°旋转
混合固态分为转镜、MEMS 和棱镜三种 MEMS 方案用微振镜取代马达、棱镜等机械部件
固态激光雷达主要包括 OPA 和 Flash 两种类型
测距方式主要分为 TOF、FMCW 和三角测距法三种
车辆激光搭载方案
品牌-车型-激光雷达供应商-型号-布置位置-交付时间
智能车交付具有激光雷达的
奔驰 S、宝马 ix、
蔚来 ET7、小鹏 G9、理想 L9
开发
以太网UDP/IP 通信协议,输出点云数据包 ,按小端字节
代码中订阅者的topic改为你的激光采集器中的topic 我这里为/hesai/pandar
雷达ROS
激光雷达驱动的作用就是
通过UDP协议,接收激光雷达原始数据,
并将其解析为点云数据,
进行融合和运动补偿后将其发布至相应的话题。
lidar ip&port,pcap_file
雷达和电脑的连接 tcp或udp通讯
offline pcap file
MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem,微电机系统)激光雷达
lidar calibration parameters
translation and rotation to the pointcloud
pcap 原始文件-- 录制bag包-将 bag 文件转换成 pcd 文件
常用的Linux命令
lsusb
1、安装驱动 2、配置ip地址 3、启动节点
sudo apt-get install libpcap-dev
ping 192.168.1.200
ifconfig
roslaunch
Velodyne Lidar
Velodyne的产品则以机械式雷达为主,多数覆盖工业领域
威力登
固态激光雷达产品Velarray H800 和 Velarray M1600 软件解决方案 Vella
Luminar
1550 nm波长LiDAR可以加大功率,附加的软件模块能够过滤LiDAR探测的点云数据
禾赛
HesaiLidar_General_ROS 项目包括用于以下目的的ROS驱动程序:
PandarQT / Pandar64 / Pandar40P / Pandar20A / Pandar20B / Pandar40M / PandarXT Hesai Technology生产的LiDAR传感器。
基于开发,启动后,该项目将监视来自Lidar的UDP数据包,解析数据并将点云框架发布到ROS下,主题为/pandar 。
它也可以用作演示如何使用HesaiLidar_General_SDK的正式演示
参考: https://github.com/HesaiTechnology/HesaiLidar_General_ROS
HesaiLidar_Swift_ROS ROS driver for Pandar128
HesaiLidar_General_ROS ROS driver for PandarXT PandarQT Pandar64 Pandar40P Pandar40M Pandar20A Pandar20B
HESAI
Pandar128 -机械激光雷达
Pandar128 图像级超高分辨率高性能激光雷达
200 m*
水平360° 垂直视角 40° (-25°~±15°)
角分辨率 : 水平和垂直
AT128 车规级半固态激光雷达
200 m* 禾赛128线半固态激光雷达AT128
水平 120° 垂直 25°
QT128 128线超广角近距激光雷达 -补盲雷达 -机械
20 m
XT32
高精度、零盲区、自研芯片
32线中距离机械旋转式雷达
Robosense速腾激光雷达如何在线连接雷达并发送点云数据到ROS
Robosense驱动文件只有一份参数文件 config.yaml, 储存于rslidar_sdk/config文件夹内。
整个参数文件可以被分为两部分,
common部分以及lidar部分。
在多雷达情况下,common部分的参数设置将会被所有雷达共享,
而lidar部分需要根据每台雷达实际情况分别进行设置。
雷达的msop端口号和difop端
配置文件
rslidar_sdk rslidar_sdk_node
lidar_type RS16 RS128 RSM1
common:
msg_source:1
将点云发送到ROS以查看,因此设置 send_point_cloud_ros = true
lidar:
- driver:
lidar_type
ros:
ros_reve_packet_topic
ros_send_packet_topic
ros_send_point_cloud_topic
说明:
雷达ROS packet消息为速腾聚创自定义ROS消息,因此用户无法直接echo话题查看消息具体内容。
实际上packet主要用于录制离线ROS包,因为packet的体积小于点云
录包的指令如下所示
rosbag record /rslidar_packets /rslidar_packets_difop -O bag
通过Protobuf-UDP发送和接收 packets
点云消息类型为ROS官方定义的点云类型sensor_msgs/PointCloud2, 因此用户可以直接使用Rviz查看点云
启动雷达驱动:
cd ~/lidar_workspace/lidar_ros && catkin_make
source devel/setup.bash
roslaunch rslidar_sdk start.launch
配置:
RSLIDAR雷达设备ip设置为192.168.1.200,
而PC ip则设置为192.168.1.102;同时默认MSOP端口为6699,DIFOP端口为7788.
所以需将PC ip设置为静态ip 192.168.1.102才能和雷达通信。
激光雷达网线连接电脑并接入电源,进入ubuntu系统设置settings,配置有线网络参数,获取方式改为手动
其余:
rslidar_sdk 提供了内置的坐标变换功能,可以直接输出经过坐标变换后的点云
rclcpp roscpp
sensor_msgs
std_msgs
rslidar_msg
参考:[LCC系列] 激光雷达和相机联合标定 之 开源代码和软件汇总 (2004-2021 https://github.com/RoboSense-LiDAR
Livox览沃激光雷达
Livox ROS Drive https://github.com/Livox-SDK/livox_ros_driver https://github.com/Livox-SDK
ZVISION-LiDAR https://github.com/ZVISION-lidar
时间同步和标定
高精度授时协议(PTP协议),在有线光网络中利用链路对称性可以做到10ns量级的授时精度
gPTP是general precise time protocol的简称,是PTP协议的派生。gPTP的目的是确保所有局域网里的节点的时间完全一致(ns级别的误差
lidar_align联合标定激光雷达和IMU外参
LiDAR Camera Calibration (LCC)
参考 https://zhuanlan.zhihu.com/p/404762012
速腾雷达产品线
数据类型 UDP
MSOP 主数据流输出协议Main data Stream Output. Protocol ,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;
DIFOP 设备信息输出协议 DeviceInfo Output Protocol, 将激光雷达当前状态的各种配置信息输出给电脑;
UCWP 用户配置写入协议: User Configuration Write. Protocol 用户可以根据自己需求,重新修改激光雷达的某些配置参数
RS-RUBY-128 128线激光雷达RS-Ruby
测量距离 250m 波长: 905nm
RS-RUBYLITE-80 激光雷达主要参数- 80线激光雷达RS-Ruby Lite
精度(典型值) Up to ±3cm
测量距离 230m(160m@10% NIST)
水平视场角 360° 垂直视场角 40°
UDP数据包内容 三维空间坐标、反射强度、时间戳等
RS-Bpearl 是专门为扫除盲区设计的新型近距离激光雷达产品
测距精度: ±3cm(典型值)
测量距离: 30m(目标反射率10%)
水平视场角: 360º 垂直视场角: 90º
工作电压: 9V-32V 波长: 905nm
RS-Helios-1615 -32线近场补盲激光雷达 RS-Helios-1615
RS-Helios-1615 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
测量距离 150m(80m@10%NIST) 精度(典型值) ±2cm(1~100m) ,±3cm(0.1~1m, 100~150m)
水平视场角 360° 垂直视场角 31°(-16°~+15°)
RS-LiDAR-M1 固态激光雷达
测量距离 200m(150m@10% NIST) 盲区 ≤0.5m
精度(典型值) ±3cm(1sigma) 帧率 10Hz
水平视场角 120°(-60°~+60°) 垂直视场角 25°(-12.5°~+12.5°)
参考
Robosense速腾激光雷达如何在线连接雷达并发送点云数据到ROS https://blog.csdn.net/weixin_47552638/article/details/122277752
Robosense速腾激光雷达驱动文件参数介绍 https://blog.csdn.net/weixin_47552638/article/details/122278125?spm=1001.2014.3001.5502
https://github.com/ros/angles
http://wiki.ros.org/angles
万字聊聊汽车激光雷达现状 https://new.qq.com/omn/20220706/20220706A01H4U00.html
https://www.robosense.ai/index