深圳市镭神智能系统有限公司
Leishen Intelligent System Co.,LTD.
镭神智能 C16 系列小型化
16 线混合固态激光雷达使用说明书 v2.3
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目录
1 雷达介绍 ............................................................................... 4
1.1 说明 ................................................................................ 4
1.2 工作原理 ............................................................................ 4
1.3 产品描述 ............................................................................ 4
2 产品规格 ............................................................................... 5
2.1 规格参数 ............................................................................ 5
2.2 外形尺寸 ............................................................................ 7
3 电气接口 ............................................................................... 8
3.1 电源 ................................................................................ 8
3.2 电气接口 ............................................................................ 8
4 快速指南 .............................................................................. 11
4.1 连接激光雷达 ....................................................................... 11
4.2 WINDOWS 软件显示点云和配置雷达 ....................................................... 11
4.3 解析点云数据 ....................................................................... 12
5 通讯协议 .............................................................................. 13
5.1 数据包协议 ......................................................................... 13
5.1.1 数据包格式 ..................................................................... 13
5.1.2 以太网包头 ..................................................................... 15
5.1.3 数据块 ......................................................................... 16
5.1.3.1 方位角 ..................................................................... 16
5.1.3.2 通道数据 ................................................................... 16
5.1.4 附加信息 ....................................................................... 17
5.2 设备包协议 ......................................................................... 17
5.3 配置包协议 ......................................................................... 19
5.4 配置参数和状态描述 ................................................................. 20
5.4.1 电机转速 ....................................................................... 20
5.4.2 以太网配置 ..................................................................... 20
5.4.3 PPS 对齐水平角度 ............................................................... 21
5.4.4 UTC 时间 ....................................................................... 21
5.4.5 雷达扫描和静止 ................................................................. 21
5.4.6 设备包发包间隔 ................................................................. 22
5.4.7 经纬度 ......................................................................... 22
5.4.8 网关地址 ....................................................................... 22
5.4.9 子网掩码 ....................................................................... 22
5.5 配置包打包示例 ..................................................................... 22
6 时间同步 .............................................................................. 23
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6.1 GPS 同步 ............................................................................ 23
6.1.1 GPS 设备使用 ................................................................... 24
6.2 NTP 同步 ............................................................................ 25
6.3 外同步 ............................................................................. 25
6.4 雷达内部计时 ....................................................................... 25
7 点云数据的角度和坐标计算 .............................................................. 25
7.1 垂直角度 ........................................................................... 25
7.2 水平角度 ........................................................................... 27
7.2.1 单回波模式水平角度计算 ......................................................... 27
7.2.2 双回波模式水平角度计算 ......................................................... 28
7.3 距离值 ............................................................................. 30
7.4 笛卡尔坐标表示 ..................................................................... 30
8 点云数据的精确时间计算 ................................................................ 30
8.1 数据包结束时间计算 ................................................................. 31
8.2 通道数据的精确时间计算 ............................................................. 31
8.2.1 数据块结束时间 ................................................................. 31
8.2.2 计算通道数据的精确时间 ......................................................... 32
9 附录 A.点云显示软件 ................................................................... 33
9.1 介绍 ............................................................................... 33
9.2 适用范围 ........................................................................... 34
9.3 软件安装 ........................................................................... 34
9.4 功能介绍和使用 ..................................................................... 35
9.5 注意 ............................................................................... 44
10 附录 B.ROS 系统软件 ................................................................... 51
10.1 硬件连接及测试 .................................................................... 51
10.2 软件操作实例 ...................................................................... 52
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1 雷达介绍
1.1 说明
1)本手册的所有图示仅供参考,请以最新产品为准。
2)为了避免违反保修条款,请勿私自拆卸雷达,相关操作请咨询镭神智能售后人员。
1.2 工作原理
多线混合固态激光雷达采用飞行时间测量法(Time of Flight)。激光雷达发出激光脉冲开始计时
(t1),当激光遇到目标物体光返回,接收端停止计时(t2),
距离 = 光速×(t2 – t1)/2
1.3 产品描述
16 线激光雷达装有 16 对激光发射接收模组,电机以 5hz(或者 10hz、20hz)转速驱动进行 360 度扫
描。
图 1.1 16 线激光雷达示意图
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814157100°......
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图 1.2 16 线激光雷达坐标系和扫描方向
2 产品规格
2.1 规格参数
型号
测距方式
激光波段
激光等级
激光通道
测量范围
测距精度
单回波数据速率
(双回波)
视场角
垂直
水平
角 度 分 垂直
表 2.1:16 线 B 型激光雷达规格
C16-xxxB
脉冲式
905nm
1 级(人眼安全)
16 路
70 米
120 米
150 米
200 米
±3cm
32 万点/秒
(64 万点/秒)
-15~+15°(无 0°水平线)
360°
均匀 2°
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YXZ0°180°270°90°顺时针
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辨率
水平
扫描速度
通信接口
供电范围
操作温度
储存温度
冲击
振动
防护等级
尺寸
重量
型号
测距方式
激光波段
激光等级
激光通道
测量范围
测距精度
单回波数据速率
(双回波)
垂直
视场角
水平
垂直
角度
分辨率
水平
扫描速度
通信接口
供电范围
操作温度
储存温度
冲击
振动
防护等级
尺寸
重量
5Hz: 0.09º
10Hz: 0.18º
20Hz: 0.36º
5Hz、10Hz、20Hz(可选)
以太网、PPS
+9V~+36VDC
-20℃~+60℃
-40℃~+85℃
500 m/sec², 持续 11 ms
5Hz~2000Hz,3G rms
IP67
Ф102mm*78mm
1050g(加 1.2 米线)/840g(轻量化加 1.2 米线)
表 2.2:16 线 C 型激光雷达规格
C16-xxxC
脉冲式
905nm
1 级(人眼安全)
16 路
70 米
120 米
150 米
200 米
±3cm
32 万点/秒
(64 万点/秒)
-10°~+10°(无 0°水平线)
360°
均匀 1.33°
5Hz: 0.09º
10Hz: 0.18º
20Hz: 0.36º
5Hz、10Hz、20Hz(可选)
以太网、PPS
+9V~+36VDC
-20℃~+60℃
-40℃~+85℃
500 m/sec², 持续 11 ms
5Hz~2000Hz,3G rms
IP67
Ф102mm*78mm
1050g(加 1.2 米线)/840g(轻量化加 1.2 米线)
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2.2 外形尺寸
雷达底部留有 2 个定位孔和 4 个 M4 螺丝安装孔,数据线接口位置为激光雷达水平角 0 度,雷达沿顺
时针方向旋转。
图 2.1 16 线 B/C 型激光雷达的结构尺寸图
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3 电气接口
3.1 电源
电源输入范围:9V~36VDC,雷达附件提供电源适配器。如果使用其它电源直接供电,要求电源输出
电压 12VDC、输出最大直流电流:>=3A、输出纹波噪声:<120mVp-p;输出电压精度:<5%。
3.2 电气接口
16 线激光雷达下端侧面引出缆线连接航空插头(母头),缆线为 8 芯屏蔽线,如下图所示。
图 3.1 雷达侧线缆接口
接线盒端引出缆线连接航空插头(公头),缆线为 8 芯屏蔽线,如下图所示。
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