智能網(wǎng)聯(lián)汽車感知系統(tǒng)裝調(diào)與故障診斷-教案 項(xiàng)目五任務(wù)1：認(rèn)識(shí)激光雷達(dá)（教師手冊(cè)）

任務(wù)5.1認(rèn)識(shí)激光雷達(dá)-教師手冊(cè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器應(yīng)用技術(shù)EISA(Guangzhou)IntelligentTechnologyCo.,Ltd.1、一體化教學(xué)設(shè)計(jì)授課教師：授課班級(jí)：學(xué)時(shí)數(shù)：授課日期：一體化教學(xué)場(chǎng)所：教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.能掌握激光雷達(dá)的基本概念；2.能掌握激光雷達(dá)的系統(tǒng)組成；3.能掌握激光雷達(dá)的工作原理。1.通過課程講解了解激光雷達(dá)的類型；2.通過課程講解了解激光雷達(dá)在自動(dòng)駕駛中的應(yīng)用；3.通過課程講解了解激光雷達(dá)的優(yōu)缺點(diǎn)；4.通過課程講解了解激光雷達(dá)的性能指標(biāo)。1.專心聽課認(rèn)真記錄筆記；2.積極參與討論；3.個(gè)人積極回答問題；4.養(yǎng)成良好的課后復(fù)習(xí)習(xí)慣；5.課后翻閱相關(guān)資料加深對(duì)課程的了解。教學(xué)重點(diǎn)1.激光雷達(dá)的系統(tǒng)組成；2.激光雷達(dá)的類型；3.激光雷達(dá)的優(yōu)缺點(diǎn)；4.激光雷達(dá)在自動(dòng)駕駛中的應(yīng)用。教學(xué)準(zhǔn)備1.認(rèn)識(shí)激光雷達(dá)課件；2.認(rèn)識(shí)激光雷達(dá)學(xué)生手冊(cè)；3.認(rèn)識(shí)激光雷達(dá)學(xué)生工作頁。教學(xué)活動(dòng)1.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解激光雷達(dá)的系統(tǒng)組成；2.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解激光雷達(dá)的類型；3.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解激光雷達(dá)的優(yōu)缺點(diǎn)；4.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學(xué)生們了解激光雷達(dá)在自動(dòng)駕駛中的應(yīng)用；5.通過完成工作頁方式，讓學(xué)生們加深對(duì)激光雷達(dá)的了解。課后作業(yè)教學(xué)體會(huì)一體化教學(xué)實(shí)施教學(xué)流程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)生活動(dòng)時(shí)間分配（min）教學(xué)引入提問：大家都知道激光有哪些方面的應(yīng)用嗎？課前提問多媒體課件分組討論2教學(xué)告知1.了解激光雷達(dá)的基本概念；2.了解激光雷達(dá)的系統(tǒng)組成及工作原理；3.了解激光雷達(dá)的類型；4了解激光雷達(dá)在自動(dòng)駕駛中的應(yīng)用；5.了解激光雷達(dá)的優(yōu)缺點(diǎn)；6.了解激光雷達(dá)的性能指標(biāo)。講授多媒體課件示范教學(xué)課前預(yù)習(xí)3教學(xué)準(zhǔn)備認(rèn)識(shí)激光雷達(dá)課件。講授多媒體課件講解課前預(yù)習(xí)5教學(xué)實(shí)施1.了解激光雷達(dá)的基本概念；2.了解激光雷達(dá)的系統(tǒng)組成及工作原理；3.了解激光雷達(dá)的類型；4了解激光雷達(dá)在自動(dòng)駕駛中的應(yīng)用；5.了解激光雷達(dá)的優(yōu)缺點(diǎn)；6.了解激光雷達(dá)的性能指標(biāo)。講授多媒體課件講解課前預(yù)習(xí)分組討論75教學(xué)總結(jié)激光雷達(dá)的基本概念、系統(tǒng)組成、工作原理、類型、應(yīng)用、優(yōu)缺點(diǎn)及性能指標(biāo)。提問啟發(fā)引導(dǎo)多媒體課件講解回答問題2.完成個(gè)別理論工作頁5任務(wù)考核及答案3.1判斷題3.1.1激光雷達(dá)依賴于外界光照條件或目標(biāo)本身的輻射特性才能正常使用。（×）3.1.2激光雷達(dá)不易識(shí)別車道線和交通信號(hào)燈。（√）3.1.3Velodyne于2005年首次將64線激光雷達(dá)應(yīng)用于DARPA舉辦的一場(chǎng)無人駕駛挑戰(zhàn)賽中。（√）3.1.4波長(zhǎng)為1550nm的激光會(huì)對(duì)視網(wǎng)膜產(chǎn)生傷害。（×）3.1.5激光雷達(dá)具有測(cè)距和測(cè)速的功能。（√）3.1.6MEMS微振鏡本質(zhì)上是一種硅基半導(dǎo)體元器件。（√）3.1.7FCMW測(cè)距法是目前市場(chǎng)車載中長(zhǎng)距激光雷達(dá)的主流方案。（×）3.1.8混合固態(tài)激光雷達(dá)用“微動(dòng)”器件來代替宏觀機(jī)械式掃描器。（√）3.1.9目標(biāo)的反射率越低，測(cè)量的距離越遠(yuǎn)。（×）3.1.10加快激光雷達(dá)內(nèi)部掃描電機(jī)的旋轉(zhuǎn)就可以提高掃描頻率。（×）3.2不定項(xiàng)選擇題3.2.1激光雷達(dá)發(fā)射的是（C）。A.微波B.超聲波C.激光束D.毫米波3.2.2激光雷達(dá)系統(tǒng)由（ABCD）部分構(gòu)成。A.發(fā)射模塊B.接收模塊C.掃描系統(tǒng)D.控制單元3.2.3目前主流的激光雷達(dá)的波長(zhǎng)主要有（BD）。A.900nmB.905nmC.1350nmD.1550nm3.2.4混合固態(tài)激光雷達(dá)屬于（B）方案。A.激光收發(fā)模塊不運(yùn)動(dòng)，掃描模塊不運(yùn)動(dòng)B.激光收發(fā)模塊不運(yùn)動(dòng)，掃描模塊運(yùn)動(dòng)C.激光收發(fā)模塊運(yùn)動(dòng)，掃描模塊不運(yùn)動(dòng)D.激光收發(fā)模塊運(yùn)動(dòng)，掃描模塊運(yùn)動(dòng)3.2.5棱鏡激光雷達(dá)內(nèi)部包含（B）個(gè)楔形棱鏡。A.1B.2C.3D.53.2.6常見的激光雷達(dá)的線束有（ABCD）。A.16線B.32線C.64線D.128線3.2.7激光雷達(dá)應(yīng)用于ADAS系統(tǒng)中的（ABCD）。A.自適應(yīng)巡航控制B.前車碰撞警示C.自動(dòng)緊急制動(dòng)D.變道輔助。3.2.8假設(shè)激光雷達(dá)的探測(cè)距離為260m

@20%。那么激光雷達(dá)可以探測(cè)到距離為（ABC）的反射率大于20%的物體。A.60mB.120mC.200mD.300m3.2.9法雷奧第一代

Scala激光雷達(dá)屬于（C）。A.機(jī)械激光雷達(dá)B.MEMS微振鏡激光雷達(dá)C.轉(zhuǎn)鏡激光雷達(dá)D.OPA激光雷達(dá)3.2.10Flash激光雷達(dá)是通過（D）收集回波信號(hào)。A.發(fā)射端B.透鏡C.旋轉(zhuǎn)鏡D.焦平面探測(cè)器3.2.11OPA激光雷達(dá)是由（D）控制掃描方向，能夠動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)掃描角度范圍。A.發(fā)射頻率B.透鏡C.旋轉(zhuǎn)鏡D.電信號(hào)3.3問答題3.3.1激光有哪些特性？答：（1）亮度高。（2）方向性好。（3）單色性好。（4）偏振性強(qiáng)。（5）相干性好。3.3.2如果你的團(tuán)隊(duì)需要為某中檔車型（10-25萬）提供ADAS解決方案，你是否會(huì)選擇激光雷達(dá)作為解決方案的一部分？請(qǐng)簡(jiǎn)述你的理由。答：會(huì)，激光雷達(dá)具有以下特點(diǎn)：（1）分辨率高

。激光雷達(dá)可以獲得極高的角度、距離和速度分辨率。（2）隱蔽性好、抗有源干擾能力強(qiáng)。激光直線傳播、方向性好、光束非常窄，只有在其傳播路徑上才能接收到，因此敵方截獲非常困難。自然界中能對(duì)激光雷達(dá)起干擾作用的信號(hào)源不多，因此激光雷達(dá)抗有源干擾的能力很強(qiáng)，適于工作在復(fù)雜且激烈的環(huán)境中。

（3）低空探測(cè)性能好。微波雷達(dá)由于存在各種地物回波的影響，低空存在有一定區(qū)域的盲區(qū)。而對(duì)于激光雷達(dá)來說，只有被照射的目標(biāo)才會(huì)產(chǎn)生反射。完全不存在地物回波的影響，因此可以"零高度"工作，低空探測(cè)性能好。（4）覆蓋范圍廣。激光雷達(dá)可以實(shí)現(xiàn)大范圍的掃描。機(jī)械激光雷達(dá)的掃描角度達(dá)360°。（5）獲取信息量豐富。激光雷達(dá)可直接獲取目標(biāo)的距離、角度、反射強(qiáng)度、速度等信息，生成目標(biāo)多維度圖像。（6）受環(huán)境限制小。不管在白天或是夜晚，激光雷達(dá)都能正常使用，不依賴于外界光照條件或目標(biāo)本身的輻射特性。3.3.3激光雷達(dá)測(cè)距的方法有哪些？答：（1）三角測(cè)距法（三角法激光雷達(dá)）（2）TOF測(cè)距法（脈沖法激光雷達(dá)）（3）FCMW測(cè)距法（相干法激光雷達(dá)）3.3.4激光雷達(dá)按結(jié)構(gòu)分類有哪幾種？答：（1）機(jī)械激光雷達(dá)（2）混合固態(tài)激光雷達(dá)①M(fèi)EMS微振鏡激光雷達(dá)②轉(zhuǎn)鏡激光雷達(dá)③棱鏡激光雷達(dá)（3）固態(tài)激光雷達(dá)①Flash激光雷達(dá)②OPA激光雷達(dá)3.3.5簡(jiǎn)述機(jī)械激光雷達(dá)的優(yōu)缺點(diǎn)。答：優(yōu)點(diǎn)：（1）技術(shù)成熟，具有穩(wěn)定的供應(yīng)鏈。（2）掃描速度快。（3）可實(shí)現(xiàn)360