2024年4月24日发(作者：)

项目：超声波雷达解析

一、实验背景

人工智能（ArtificialIntelligence，AI），是研究、开发用于模拟、延伸和

扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能

可以对人的意识、思维的信息过程的模拟。

AI

在无人驾驶技术中有着丰富的应

用，许多AI算法在无人驾驶技术中取得了较好的效果。AI在无人驾驶技术中

的应用主要可分为在无人驾驶环境感知领域、决策规划领域和控制执行领域的

应用。

新工科背景下，工科教育需要进行教学改革，需要将现有的工科专业课程

和人工智能新技术结合，培养符合新工科要求的人才，而无人驾驶车正是实现

这种结合的最好载体之一。

无人驾驶车通过自身搭载的传感器如GPS（GlobalPositioningSystem，全

球定位系统）、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、摄像头（主要有单目摄

像头和双目摄像头）等获得自身定位及周围环境的信息，如障碍物状况、道路

状况等，然后进行相应的决策规划，并对车辆进行控制，最终实现车辆的安全

自主行驶。

超声波雷达采用超声波测距原理，由超声波探头发出超声波，遇到障碍物，

产生回波信号，传感器接收到回波信号后经控制器进行数据处理，然后计算出

车体与障碍物之间的距离，判断出障碍物的位置，提供给无人车进行停障或避

障。

二、实验目标

掌握超声波雷达数据的获取方法；

掌握超声波雷达数据的预处理并显示；

提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力；

训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发，巩固、深化学生的

理论知识，提高编程水平，锻炼学生的工程实践能力，并在此过程中培养他们

严谨的科学态度和良好的工作作风。

三、实验内容

获取超声波雷达的数据，并进行数据的解析处理。

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四、实验环境

软件环境：Ubuntu16.04系统、ros-kinetic、Roboware、Pycharm、pyqt5

硬件设备：小旋风第四代无人驾驶车，标配镭神16线激光雷达、大陆

ARS408

毫米波雷达、超声波雷达、魔客士单目相机、联适导航

R60

北斗

/GNSS接收机。

【知识链接】

1超声波雷达分布示意图

在软件中表示的1探头、2探头、…、8探头分别对应图1中1到8的位置。

图1超声波雷达分布示意图

2超声波雷达基本组成

倒车雷达主要由超声波传感器、控制器和显示器或蜂鸣器等组成：

超声波传感器：主要功能是发出和接收超声波信号，然后将信号输入到主

机里面，通过显示设备显示出来。

控制器：对信号进行处理，计算出车体与障碍物之间的距离及方位。

显示器或蜂鸣器：当传感器探知汽车距离障碍物的距离达到危险距离时，

系统会通过显示器和蜂鸣器发出警报。

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