作者：ShownSun
公众号：时沿科技

文章目录

Velodyne 64线激光雷达协议
- 雷达简介
- - 适应的型号
  - 排列方式
  - 工作方式
  - 传输速率
  - UDP IP地址
- 协议详解
- - 协议包格式
  - 传输数据格式
  - GPS时间戳格式
  - 状态数据格式
- Veloview使用方法
- - 实时数据
  - 捕获数据

Velodyne 64线激光雷达协议

注释：最新的用户指南与编程手册可访问www.velodynelidar.com官网获取；

雷达简介

本文重点介绍协议的格式一些注意事项与初始校准数据的分析，其他只做简要介绍，可通过www.velodynelidar.com官网获取最新的用户指南与编程手册进行了解。

适应的型号

该协议适应于S2、S2.1版本的HDL-64E传感器；

排列方式

从下图可以看出64个激光收发器的排列方式很奇特，不是水平或者竖直排列。

64线激光器每个激光点的实际初始位置保存在xml为文件中，可以通过VeloView软件（https://www.paraview.org/veloview/）的安装目录share文件夹或者github上VeloView源码（https://github.com/Kitware/VeloView）对应的share文件夹位置找到。64线xml中包含的64个数据包校准信息rotCorrection、vertCorrection、distCorrection、distCorrectionX、distCorrectionY、vertOffsetCorrection、horizOffsetCorrection、focalDistance、focalSlope，分别表示方位角、俯仰角、矫正距离、矫正距离X、矫正距离Y等等初始校准数据。

如果自己设计的雷达工作方式单一，比如单线的激光雷达，从上到下扫描，扫完一列后在进行横行移动一个角度分辨率。那么校准信息很容易填写，只需要将64个数据包校准信息中的俯仰角vertCorrection平均分配一下，其他信息全部置零即可，如下图所示。

工作方式

下块激光从0号开始依次启动，直到最后一个下块激光器31号。上块激光从32号开始依次启动，直到最后一个上块激光器63号。也就是说，激光器32号和激光器0号同时工作，激光器33号和激光器1号同时工作，以此类推。
该传感器具有相同数量的上、下激光器。因此，当延时表中断时，每个数据对分别表示上块和下块。以太网数据包中的上、下块数据对具有相同的延迟值。

传输速率

UDP IP地址

传感器使用的是UDP包，可以通过Wireshark软件实时监控数据包来详细分析数据结构。默认的源（传感器）IP地址为192.168.3.043，默认的目的IP地址为192.168.3.255。如果要更改上面的任何一个IP地址，请执行命令# hdlipassssssssssdddddddddd $（大小写敏感）。
ssssssssssss为源12位IP地址；
dddddddddddd为目的12位IP地址；
Veloview软件可以支持实时的传感器流数据，对于IP的要求没有特别固定的要求，一定范围内的IP地址都支持。

协议详解

真实的采样数据可以通过Velodyne官网（https://velodynelidar.com/downloads/）下载使用，然后使用Veloview软件或者Wireshark软件打开进行分析。

协议包格式

传感器输出UDP以太网报文。每个数据包包含一个报头、一个发射数据和状态数据。数据包是集合了六个上块序列和六个下块序列的所有发射数据。上块激光首先采集距离、强度数据，然后采集下块激光数据。然后将数据包与状态和报头数据结合起来在以太网上传输UDP数据包。数据包以后进先出(LIFO)的顺序从最后一个字节开始传输。
状态数据总是包含一个4字节的GPS时间戳，表示从一小时开始的微秒数。另外，状态数据包含一种数据类型。其他的状态数据在不同的信息片段序列中旋转。
上述说的比较抽象，主要原因是激光器排列方式比较繁杂，水平线之上包含32个激光器，水平线之下包含32个激光器，且水平线上下的对应激光器同时工作，所以传输数据的时候，数据是一对一对的上下激光器数据。

比如从velodyne官网下载的32线雷达采样数据HDL32-V2_Tunnel.pcap（64线采样数据没有找到），使用wireshark打开后，选择其中一个长度为1248 byte长度的UDP数据包。结合上述图像HDL-64E中的协议格式，从图中可以分析得到，前两个字节EEFF表示upper，后面紧跟32个3byte的距离、强度数据，合起来就是100 byte，重复12次就是1200 byte，最后6 byte是时间戳与状态类型与值，32线的状态类型与值是固定的37 21（16进制）。
64线与32线不同的就是先发32个upper的距离强度数据，再发32个lower的距离强度数据，然后重复6次。还有一点不同的就是状态类型与值分别是37 a0。

传输数据格式

激光雷达传输数据包括2 byte的距离数据和1 byte的强度数据；先传输上32线激光器数据，再传输下32线激光器数据。

GPS时间戳格式

如果自己的产品没有这个信息，协议中的4 byte时间戳数据置零即可。

状态数据格式

这两个字节很重要，一般32线激光雷达对应的字节为37 21。64线激光雷达对应的字节为37 a0。可以看到到velodyne官网查看对应的文档或者从veloview源码中获取。

Veloview使用方法

实时数据

该选项主要用于实时显示激光雷达传感器传输的数据，需要选择对应线数的xml文件，配置LIDAR Port等一些信息。

捕获数据

该选项主要用于静态显示从wireshark捕获的数据包数据，选择pcap文件及对应的xml。