智能網(wǎng)聯(lián)汽車感知系統(tǒng)裝調(diào)與故障診斷-教案 項目五任務1：認識激光雷達（教師手冊）

任務5.1認識激光雷達-教師手冊智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器應用技術EISA(Guangzhou)IntelligentTechnologyCo.,Ltd.1、一體化教學設計授課教師：授課班級：學時數(shù)：授課日期：一體化教學場所：教學目標能力目標知識目標素質(zhì)目標1.能掌握激光雷達的基本概念；2.能掌握激光雷達的系統(tǒng)組成；3.能掌握激光雷達的工作原理。1.通過課程講解了解激光雷達的類型；2.通過課程講解了解激光雷達在自動駕駛中的應用；3.通過課程講解了解激光雷達的優(yōu)缺點；4.通過課程講解了解激光雷達的性能指標。1.專心聽課認真記錄筆記；2.積極參與討論；3.個人積極回答問題；4.養(yǎng)成良好的課后復習習慣；5.課后翻閱相關資料加深對課程的了解。教學重點1.激光雷達的系統(tǒng)組成；2.激光雷達的類型；3.激光雷達的優(yōu)缺點；4.激光雷達在自動駕駛中的應用。教學準備1.認識激光雷達課件；2.認識激光雷達學生手冊；3.認識激光雷達學生工作頁。教學活動1.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學生們了解激光雷達的系統(tǒng)組成；2.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學生們了解激光雷達的類型；3.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學生們了解激光雷達的優(yōu)缺點；4.通過多媒體課件中圖片和課程講解讓學生們了解激光雷達在自動駕駛中的應用；5.通過完成工作頁方式，讓學生們加深對激光雷達的了解。課后作業(yè)教學體會一體化教學實施教學流程教學內(nèi)容教學方法教學手段學生活動時間分配（min）教學引入提問：大家都知道激光有哪些方面的應用嗎？課前提問多媒體課件分組討論2教學告知1.了解激光雷達的基本概念；2.了解激光雷達的系統(tǒng)組成及工作原理；3.了解激光雷達的類型；4了解激光雷達在自動駕駛中的應用；5.了解激光雷達的優(yōu)缺點；6.了解激光雷達的性能指標。講授多媒體課件示范教學課前預習3教學準備認識激光雷達課件。講授多媒體課件講解課前預習5教學實施1.了解激光雷達的基本概念；2.了解激光雷達的系統(tǒng)組成及工作原理；3.了解激光雷達的類型；4了解激光雷達在自動駕駛中的應用；5.了解激光雷達的優(yōu)缺點；6.了解激光雷達的性能指標。講授多媒體課件講解課前預習分組討論75教學總結(jié)激光雷達的基本概念、系統(tǒng)組成、工作原理、類型、應用、優(yōu)缺點及性能指標。提問啟發(fā)引導多媒體課件講解回答問題2.完成個別理論工作頁5任務考核及答案3.1判斷題3.1.1激光雷達依賴于外界光照條件或目標本身的輻射特性才能正常使用。（×）3.1.2激光雷達不易識別車道線和交通信號燈。（√）3.1.3Velodyne于2005年首次將64線激光雷達應用于DARPA舉辦的一場無人駕駛挑戰(zhàn)賽中。（√）3.1.4波長為1550nm的激光會對視網(wǎng)膜產(chǎn)生傷害。（×）3.1.5激光雷達具有測距和測速的功能。（√）3.1.6MEMS微振鏡本質(zhì)上是一種硅基半導體元器件。（√）3.1.7FCMW測距法是目前市場車載中長距激光雷達的主流方案。（×）3.1.8混合固態(tài)激光雷達用“微動”器件來代替宏觀機械式掃描器。（√）3.1.9目標的反射率越低，測量的距離越遠。（×）3.1.10加快激光雷達內(nèi)部掃描電機的旋轉(zhuǎn)就可以提高掃描頻率。（×）3.2不定項選擇題3.2.1激光雷達發(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的波長主要有（BD）。A.900nmB.905nmC.1350nmD.1550nm3.2.4混合固態(tài)激光雷達屬于（B）方案。A.激光收發(fā)模塊不運動，掃描模塊不運動B.激光收發(fā)模塊不運動，掃描模塊運動C.激光收發(fā)模塊運動，掃描模塊不運動D.激光收發(fā)模塊運動，掃描模塊運動3.2.5棱鏡激光雷達內(nèi)部包含（B）個楔形棱鏡。A.1B.2C.3D.53.2.6常見的激光雷達的線束有（ABCD）。A.16線B.32線C.64線D.128線3.2.7激光雷達應用于ADAS系統(tǒng)中的（ABCD）。A.自適應巡航控制B.前車碰撞警示C.自動緊急制動D.變道輔助。3.2.8假設激光雷達的探測距離為260m

@20%。那么激光雷達可以探測到距離為（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激光雷達屬于（C）。A.機械激光雷達B.MEMS微振鏡激光雷達C.轉(zhuǎn)鏡激光雷達D.OPA激光雷達3.2.10Flash激光雷達是通過（D）收集回波信號。A.發(fā)射端B.透鏡C.旋轉(zhuǎn)鏡D.焦平面探測器3.2.11OPA激光雷達是由（D）控制掃描方向，能夠動態(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。（5）相干性好。3.3.2如果你的團隊需要為某中檔車型（10-25萬）提供ADAS解決方案，你是否會選擇激光雷達作為解決方案的一部分？請簡述你的理由。答：會，激光雷達具有以下特點：（1）分辨率高

。激光雷達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。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。自然界中能對激光雷達起干擾作用的信號源不多，因此激光雷達抗有源干擾的能力很強，適于工作在復雜且激烈的環(huán)境中。

（3）低空探測性能好。微波雷達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)。而對于激光雷達來說，只有被照射的目標才會產(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，低空探測性能好。（4）覆蓋范圍廣。激光雷達可以實現(xiàn)大范圍的掃描。機械激光雷達的掃描角度達360°。（5）獲取信息量豐富。激光雷達可直接獲取目標的距離、角度、反射強度、速度等信息，生成目標多維度圖像。（6）受環(huán)境限制小。不管在白天或是夜晚，激光雷達都能正常使用，不依賴于外界光照條件或目標本身的輻射特性。3.3.3激光雷達測距的方法有哪些？答：（1）三角測距法（三角法激光雷達）（2）TOF測距法（脈沖法激光雷達）（3）FCMW測距法（相干法激光雷達）3.3.4激光雷達按結(jié)構(gòu)分類有哪幾種？答：（1）機械激光雷達（2）混合固態(tài)激光雷達①MEMS微振鏡激光雷達②轉(zhuǎn)鏡激光雷達③棱鏡激光雷達（3）固態(tài)激光雷達①Flash激光雷達②OPA激光雷達3.3.5簡述機械激光雷達的優(yōu)缺點。答：優(yōu)點：（1）技術成熟，具有穩(wěn)定的供應鏈。（2）掃描速度快。（3）可實現(xiàn)360