PanoSim仿真模型--传感器模型之激光雷达

5.4.4 Lidar

5.4.4.1 Lidar_ObjList_G

该传感器模拟目标级激光雷达传感器返回检测范围内目标信息。

5.4.4.1.1 模型参数
 

表 5-24 Lidar_ObjList_G 参数

英文名称	参数说明	数据类型	单位	取值范围	默认值	备注
X	传感器在车辆坐标系上的 X 坐标	float	m	(-inf, +inf)	0
Y	传感器在车辆坐标系上的 Y 坐标	float	m	(-inf, +inf)	0
Z	传感器在车辆坐标系上的 Z 坐标	float	m	(-inf, +inf)	0
Yaw	传感器安装偏航角	float	degree	[0, 360)	0
Pitch	传感器安装俯仰角	float	degree	[0, 360)	0
Roll	传感器安装滚动角	float	degree	[0, 360)	0
Range	传感器理想测距范围（无衰减）	float	m	[0, 300]	100
Horizontal FoV	传感器水平视场角	float	degree	[0, 360]	360
Vertical FoV	传感器垂直视场角	float	degree	[0, 180]	60

5.4.4.1.2 输出变量
 

表 5-25 Lidar_ObjList_G 输出变量

英文名称	参数说明	数据类型	单位	取值范围	备注
OBJ_ID	目标编号	int	/	[0, +inf)
OBJ_Class	目标类型	int	/	[0, 3]	Vehicle=0，Pedestrian=1， Obstacle=2， Other=3
OBJ_X	目标相对激光雷达的相对坐标 X	double	m	(-inf, +inf)
OBJ_Y	目标相对激光雷达的相对坐标 Y	double	m	(-inf, +inf)
OBJ_Z	目标相对激光雷达的相对坐标 Z	double	m	(-inf, +inf)
Dis	目标相对激光雷达距离	double	m	[0, +inf)
Alpha	目标相对激光雷达水平方位角	double	rad	[0, +2π]
Beta	目标相对激光雷达垂直方位角	double	rad	[-π/2, +π/2]
OBJ_Re_Vx	目标相对主车纵向速度	double	m/s	(-inf, +inf)
OBJ_Re_Vy	目标相对主车横向速度	double	m/s	(-inf, +inf)
OBJ_Heading	目标相对主车朝向	double	rad	[0, +2π)
OBJ_Length	目标长度	double	m	[0, +inf)
OBJ_Width	目标宽度	double	m	[0, +inf)

OBJ_Height	目标高度	double	m	[0, +inf)
Timestamp	时间戳	double	s	[0, +inf)

5.4.4.2 Lidar_PointCloud_G

该 传 感 器 模 拟 点 云 级 激 光 雷 达 输 出 点 云 信 息 ， 下 图 展 示 了 在 PanoSim 场 景 中
Lidar_PointCloud_G 的点云效果图和 Lidar_PointCloud_G 的纯点云效果图。

图 5.25 PanoSim 场景中 Lidar_PointCloud_G 的点云效果图

图 5.26 PanoSim 场景中 Lidar_PointCloud_G 的点云效果图

图 5.27 Lidar_PointCloud_G 的纯点云效果图

5.4.4.2.1 模型参数
 

表 5-26 Lidar_PointCloud_G 参数

英文名称	参数说明	数据类型	单位	取值范围	默认值	备注
X	传感器在车辆坐标系上的X 坐标	float	m	(-inf, +inf)	0
Y	传感器在车辆坐标系上的Y 坐标	float	m	(-inf, +inf)	0
Z	传感器在车辆坐标系上的Z 坐标	float	m	(-inf, +inf)	0
Yaw	传感器安装偏航角	float	degree	[0, 360)	0
Pitch	传感器安装俯仰角	float	degree	[0, 360)	0
Roll	传感器安装滚动角	float	degree	[0, 360)	0
Range	传感器理想测距范围（无衰减）	float	m	[0, 300]	200
Horizontal FoV	传感器水平视场角	float	degree	[0, 360]	360
Vertical FoV	传感器垂直视场角	float	degree	[0, 180]	41.33
MateralCatalog	材质反射率定义	File	/	/	/
Irregular beams	非均匀分布激光束定义	File	/	/	/
Distance resolution	测距分辨率	float	m	[0, 1]	0.001
Number ofBeams	激光线束数量	int	/	[0, 180]	32
Measurements per Rotation	传感器水平旋转扫描分辨率	int	/	[0, 720]	360
Scan Frequency	传感器水平扫描频率	float	Hz	[0, 30]	10
Center Angle	传感器视场中线与水平方向夹角	float	degree	[-90, 90]	10

Point Size	点云大小	int	mm	[0, 20]	6
LIDARWavelength	激光波长	float	nm	[0, +inf)	905
Peak Power ofLaser Emission	激光器峰值功率	float	W	[0, 100]	75
Transmitting Aperture Transmittance	发射孔径透射率	float	/	[0, 1]	0.9
Receiving Aperture Transmittance	接收孔径透射率	float	/	[0, 1]	0.9
Beam Vertical Divergence	激光垂直发散角	float	degree	[0, 1]	0.802141
Beam Horizontal Divergence	激光水平发散角	float	degree	[0, 1]	0.802141
Drift	漂移参数	float	/	[0, 1]	0
Dropoff Rate	点云丢弃参数	float	/	[0, 1]	0
Gaussian Noise	高斯噪声参数	float	/	[0, 1]	0

该传感器模型包含激光扫描线数，扫描频率等基本参数，支持非均匀分布的点云生成。另外，该传感器引入天气衰减模型，能够模拟不同天气因素对探测结果产生的影响， 其中衰减系数通过激光波长、大气能见度、降雨速率、降雪速率、降雪量等变量计算得到。UI 参数设置界面中，MateralCatalog 项需选择 MateralCatalog.csv，Irregular beams 项需选择 LidarCloudVerticalRayAngles.csv。

5.4.4.2.2 输出变量
 

表 5-27 Lidar_PointCloud_G 输出变量

英文名称	参数说明	数据类型	单位	取值范围	备注
Pointcloud_X	激光点云位置坐标信息：X	double	m	(-inf, +inf)
Pointcloud_Y	激光点云位置坐标信息：Y	double	m	(-inf, +inf)
Pointcloud_Z	激光点云位置坐标信息：Z	double	m	(-inf, +inf)
Intensity	激光点云反射强度	double	W	/
Pointcloud_ Timestamp	点云数据时间戳	double	s	[0, +inf)

5.4.4.3 Lidar_PointCloud_G_Extra

Lidar_PointCloud_G_Extra 并非独立的传感器，必须搭配 Lidar_PointCloud_G 传感器使用。点云激光传感器的 Gaussian_Noise 参数需要在 Lidar_PointCloud_G_Extra 的 UI 界面上设置，点云数据存储功能也在这里实现。

5.4.4.3.1 模型参数

表 5-28 Lidar_PointCloud_G_Extra 参数

英文名称	参数说明	数据类型	单位	取值范围	默认值	备注
Gaussian_Noise	高斯噪声	float	/	[0, 1]

5.4.4.3.2 输出变量

表 5-29 Lidar_PointCloud_G_Extra 输出变量

英文名称	参数说明	数据类型	单位	取值范围	备注
Pointcloud_X	激光点云位置坐标信息：X	double	m	(-inf, +inf)
Pointcloud_Y	激光点云位置坐标信息：Y	double	m	(-inf, +inf)
Pointcloud_Z	激光点云位置坐标信息：Z	double	m	(-inf, +inf)
Intensity	激光点云反射强度	double	W	/

Lidar_PointCloud_G_Extra 传感器只保存了点云级激光雷达的输出中与点云相关的数据。