智能網聯汽車環境感知技術習題答案

項目1智能網聯汽車及傳感器認知

任務1智能網聯汽車認知

-.填空題

1.隨著全球汽車保有量的快速增長，（能源短缺）、（環境污染）、（交通擁堵）、

事故頻發等現象日益突出，成為汽車產業可持續健康發展的限制因素。

2.無人駕駛汽車是（汽車智能化）與（車聯網）的完美結合。

3.智能網聯汽車木身具備自主的（環境感知能力），也是智能交通系統的核心組成部

分，是車聯網體系的一個結點。

4.（L0級駕駛自動化）雖然不能控制汽車的轉向或加減速，但是具備一定的路況

識別和反應能力，比如能夠在危險出現的時候提醒駕駛員。

5.車聯網的聚焦點是建立（交通信息體系），發展重點是給汽車提供（信息服務），

其終極目標是構建（智慧交通系統）。

二、選擇題

1.智能網聯汽車的終極目標是（D）。

A.輔助駕駛汽車B.有條件自動駕駛汽車

C.高度自動駕駛汽車D.無人駕駛汽車

2.中國第一輛汽車下線是（A）。

A.1956年7月B.1881年

C.1925年8月D.1886年

3.根據2015年國務院印發的《中國制造2025》,下列哪項不是發展節能與新能源汽車

的核心技術（C）。

A.信息化B.智能化

C自動化D.低碳化

4.智能網聯汽車的聚焦點是在（B）上，發展重點是提高汽車安全性。

A行人B.車

C.路D.業務平臺

5.到2025年中國標準智能汽車相關體系基本建成，實現的智能汽車達到規模化生

產，的智能汽車在特定環境下市場化應用，以下正確的選項是（C）o

A.部分駕駛輔助，有條件自動駕駛B.組合駕駛輔助，有條件自動駕駛

C.有條件自動駕駛，高度自動駕駛D.高度自動駕駛，完全自動駕駛

6.無人出租車屬于（C）級自動駕駛。

A.L2B.L3

C.L4D.L5

7.中美各國將智能網聯汽車劃為（D）級。

A.L0-L4B,L1-L3

C.L1-L4D,L0-L5

8.（D）年中國標準智能體系全面建成，智能汽車強國愿景逐步實現，智能汽車充分

滿足人民日益增長的美好生活需要。

A.2020~2025B.2025~2035

C.2035~2045D.2035~2050

三、判斷題

1.FCW、LDW屬于L0級駕駛自動化，ACC、LKA屬于L1級自動化，TJP屬于L2級自

動化。錯

2.智能網聯汽車融合了現代通信和網絡技術。對

3.L1級駕駛自動化屬于有限制條件的自動駕駛，當汽車出現故障時需要人類駕駛員來

控制車輛。對

4.智能交通系統的核心組成部分是新能源汽車。錯

5.L0級屬于無自動化，車上不具備任何輔助系統。錯

6.車聯網的聚焦點是建立一個比較大的交通體系，發展重點是給汽車提供信息服務，其

終極目標是智能交通系統，對

7.高度自動駕駛，汽車的方向和加減速控制、路況觀測和反應，以及汽車故障時的接管

任務都能夠由自動駕駛系統完成，不需要人類參與，并且能夠獨立完成所有的操作和決策。

錯

8.從L2級駕駛自動化開始，車輛本身都能夠控制汽車的轉向和加減速。對

四、簡答題

1.談談對智能網聯汽車、智能汽車、車聯網、智能交通系統相關性的理解.

智能網聯汽車是智能交通系統中的智能汽車與車聯網交集的產品。智能網聯汽車本身具

備自主的環境感知能力，也是智能交通系統的核心組成部分，是車聯網體系的一個結點，通

過車載信息終端實現與車、路、行人、業務平臺等之間的無線通信和信息交換。智能網聯汽

車的聚焦點是在車上，發展重點是提高汽車安全生，其終極目標是無人駕駛汽車；而車聯網

的聚焦點是建立一個比較大的交通體系，發展重點是給汽車提供信息服務，其終極目標是智

能交通系統；無人駕駛汽車是汽車智能化與車聯網的完美結合。

2.談談對智能網聯汽車的理解。

答案：智能網聯汽車是搭載先進的車載傳感器、控制器、執行器等裝置，并融合現代通

信與網絡技術，實現V2X智能信息交換共享，具有復雜的環境感知、智能決策、協同控制和

執行等功能，可實現安全、舒適、節能、高效行駛，并最終可替代人來操作的新一代汽車。

廣義上講，智能網聯汽車是以車輛為主體和主要節點，融合現代通信和網絡技術，使車

輛與外部節點實現信息共享和協同控制，以iA到車輛安全、有序、高效、節能行駛的新一代

多車輛系統。

（開放題，學生可自由發揮）

任務2ADAS認知

-?填空題

1.ADAS英文的全稱是（AdvancedDriverAssistanceSystem）。

2.ADAS的組成，可以分為（感知層）、（決策層）與（執行層）等三個層。

3.2019年，我國工業和信息化部公示了名為（《道路車輛先進駕駛輔助系統（ADAS）術

語及定義GB/T39263-2020》）的ADAS國家標準。

4.我國GB/T39263-2020標準規定了ADAS分成信息輔助類共（21）項、控制輔

助類共（16）項。

5.AEB系統的信息采集模塊包括（測距傳感器；、（車速傳感器）、（加速傳感器）、

（制動傳感器）、（轉句傳感器）與（路面選擇按鈕）。

二、選擇題

1.以下不是ADAS的是（C）。

A.DAMB.AVMC.ESPD.RCW

2.以下不是ADAS的是（D）°

A.LDWB.LCWC.BSDD.EBD

3.以下不是ADAS中控制輔助類的是（C)O

A.AEBB.AESC.SBSDD.AMAP

4.以下不是ADAS中信息輔助類的是（B)。

A.RCTAB.ISLCC.DOWD.MALSO

5.以下不是ACC系統傳感器的是（C)o

A.輪速傳感器B.轉角傳感器C.超聲波傳感器D.曲軸位置傳感

器

三、判斷題

1.ADAS本質是輔助駕駛，不是自動駕駛。對

2.ADAS可以滿足我國汽車駕駛自動化分級L3層級的要求。錯

3.EBD是ADAS中的控制輔助類技術。錯

4.LCC技術能夠持續自動控制車輛橫向運動，使車輛始終在車道中央區域內行駛。對

5.TJA技術能夠同時對車輛實施橫向和縱向控制。對

四、簡答題

1.我國《道路車輛先進駕駛輔助系統（ADAS）術語及定義》（GB/T39263-2020）與國

外主要ADAS的標準差異在何處？

參考了ISO.UN/WP.29、SAE等國際相關標準，除了包含傳統概念上LI、L2的功能,

還增加了預警、監測、環視、HUD、夜視、酒精閉鎖、智能燈、加速踏板誤操作、緊急轉向

輔助等特色功能，非常全面的定義了輔助駕駛功能。

2.ADAS是自動駕駛技術嗎？

ADAS確切來說不是自動駕駛，但可以視作自動駕駛汽車的前序。

3.傳感器在ADAS中的作用是什么？

不同的系統需要使用不同類型的車用傳感器，包含攝像頭、毫米波雷達、超聲波雷達、

紅外傳感器、CCD/CMOS影像傳感器及輪速傳感器等，收集整車的工作狀態及其參數變化

情形，并將不斷變化的機械運動變成電子參數（電壓、電阻及電流）。傳感器數據作為下一

步運算分析和預警及控制的依據，例如車道偏離警告系統使用CMOS影像傳感器、夜視系

統則使用紅外線傳感器、適應性定速控制通常使用雷達、停車輔助系統則會使用超聲波等。

4.ADAS的環境感知傳感器有哪些？

攝像頭、毫米波雷達、超聲波雷達和紅外傳感器、CCD/CMOS影像傳感器等相機。

5.ADAS需要使用輪速、相位等檢測汽車汽車自身運行狀態的傳感器嗎？

需要，幾乎所有的ADAS都需要檢測汽車汽車自身運行狀態的傳感器。

6.ADAS與L5級自動駕駛系統的環境感知傳感器有什么異同？

從種類上，ADAS與L5級自動駕駛系統的環境感知傳感器的差異是不需要激光雷達。

從功能和數量上，ADAS與L5級自動駕駛系統的環境感知傳感器的數量少、探測精度

小。

任務3環境感知傳感器認知

一、填空題（每空3分，共3（）分）

1.傳感器是一種能檢測物理量、電量和化學量等信息，并能把它轉換成控制系統能接

收的（電信號），也就是對信息進行采集和傳輸的器件。

2.環境感知傳感器主要包括（視覺傳感器）、（距離傳感器）、（定位傳感器）。

3.傳感器標定是確定傳感器（輸入）與（輸出）之間的關系，包括內參標定與外參標

定。

4.靜態特性是指在（靜態信號）作用下，傳感器輸出與輸入量之間的一種函數關系；

動態特性是指傳感器在測量快速變化的（輸入）信號情況下，輸出對輸入的響應特性。

5.標定傳感器時必須要遵守的一個原則是：用（精度高）的測量規范對（精度低）的

測量規范進行校正。

二、選擇題（每題3分，共24分）

1.自動駕駛汽車必須具有環境感知能力，不斷采集汽車外部環境信息，采集的數據應

該覆蓋車體周圍（D）。

A.180°

B.270°

C.300°

I）.360°

2.用于采集汽車行駛環境的外部數據的傳感器是I：A）o

A.環境感知傳感器

B.轉速傳感器

C.溫度傳感器

D.壓力傳感器

3.下列傳感器屬于汽車狀態測控傳感器的是（D］。

A.超聲波傳感器

B.攝像頭

C.衛星定位傳感器

D.轉速傳感器

4.以下夜間工作能力弱但目標識別能力強的環境感知傳感器是（B）。

A.超聲波雷達

B.攝像頭

C.激光雷達

D.量米波雷達

5.以下受氣候影響小且遠距離探測能力高的環境感知傳感器是（D）。

A.超聲波雷達

B.攝像頭

C.激光雷達

【）?毫米波雷達

6.以下硬件成本最低的環境感知傳感器是（A）。

A.超聲波雷達

B.攝像頭

C.激光雷達

D.毫米波雷達

7.可以跟蹤目標，獲得周圍環境的深度信息，廣泛應用于障礙物檢測、環境三維信息

獲取、車距保持、車輛避障的環境感知傳感器是（C）,

A.超聲波雷達

B.攝像頭

C.激光雷達

【）?毫米波雷達

三、判斷題（每題3分，共24分）

1.自動駕駛汽車的最遠前方探測距離不小于120m,后方探測距離不小于80m,左右側

向探測距離不小于20m0

答案：錯

2.復雜的環境感知任務能夠通過單一的傳感器實現。

答案：錯

3.毫米波雷達不僅抗干擾能力強且具有較好的目標識別能力。

答案：錯

4.超聲波傳感器的數據處理簡單、快速，一般能檢測到的距離為1~5m,主要用于近

距離障礙物檢測，通常用于倒車輔助。

答案：對

5.為了克服各種類型傳感器的局限性、保證在任何時刻都能為車輛運行提供完全可靠

的環境信息，需要用到傳感器信息融合技術。

答案：對

6.傳感器的外參標定指將傳感器讀數校正至實際數值處，一般通過修正變換進行，更

關注準確度。

答案：錯

7.傳感器標定只需滿足靜態特性和動態特性中的一項即可。

答案：錯

8.測量時考慮到測不準原理，隨機誤差的存在使得每次測量都無法得到精確的值，但

多次測量的讀數一般呈正態分布，可用多次測量取平均的方法消除隨機誤差的影響。

答案：對

四、簡答題（22分）

1.請用圖說明傳感器的組成。（6分）

答案：

被測量電量

敏感元件轉換元件變換電路

輔助電源

2.請用圖說明智能網聯汽車傳感器的分類。（16分）

答案：

超走波傳感器

|毫米波傳感器

留|激光雷達傳感器

能

網|攝像頭

聯

汽ZQ星定位傳感器

車

|T貫性導航傳感器

傳

感轉速傳感器

爵

溫度傳感器

壓力傳感翳

一體傳感需

其他傳感需.....

項目2超聲波雷達裝調與檢測

任務1超聲波認知與安裝

一、填空題

1.超聲波測距、激光測距、亳米波測距的測距方式類似，都是將發射信號與回波信號

進行比較，得到（脈沖時間）、相位或頻率的差值，計算出發射與接收信號的（時間

差），再分別根據機械波在空氣中的（傳播速度），計算與障礙物的距離和相對速度。

2.高精度的超聲波測距系統，會加裝（溫度雷達），提供溫度與超聲波傳播速度的修

正。

3.聲波由聲源（振動）產生，聲波傳播的空間稱為（聲場），頻率小于20kHz的

聲波稱為（次聲波）。

4.超聲波衰減特性是指超聲波在傳播的過程當中其所攜帶的（聲能量）會有所減少。

二、選擇題

1.以下傳感器中，適合近距離測距場景的是（A）。

A.超聲波雷達

B.激光雷達

C.亳米波雷達

D.攝像頭

2.以下受氣候影響小且遠距離探測能力高的環境感知傳感器是（D）。

A.超聲波雷達

B.攝像頭

C.激光雷達

D.亳米波雷達

3.影響超聲波傳播速度的主要因素是（C）。

A.介質的密度與溫度特性

B.介質的種類與形狀特性

C.介質的密度與彈性特性

D.介質的形狀與彈性痔性

4.空氣中超聲波傳播速度的近似式為（B）。

A.C=3234-O.610

B.C=331.5+0.610

C.C=323-0.616

D.C=331.5-0.610

5.以下硬件成本最低的環境感知傳感器是（A）。

A.超聲波雷達

B.攝像頭

C.激光雷達

D.亳米波雷達

題目解析?：考察學生對汽車測距技術的理解情況，為重點題。

6.人耳可以聽到的聲波的頻率一般在（E3）之間。

A.10Hz?20kHz

B.20Hz?20kHz

C20Hz?10kHz

D.30Hz?20kHz

7.超聲波的頻率為（D）。

A.低于20Hz

B.20Hz?20kHz

C.高于20Hz

D.高于20kHz

8.下圖表示的是超聲波的（C）特性。

A強弱弓雖弱強

A.折射

B反射

C.干涉

D.衰減

三、判斷題

1.次聲波的波長很長，因此能繞大型障礙物發生衍射，不易衰減、不易被水和空氣吸

收。（。）

2.超聲波作用于液體時產生空化作用而形成的小氣泡會隨周圍介質的振動而不斷運動、

長大或突然破滅，小氣泡長大時周圍液體突然沖入氣泡而產生高溫、高壓，同時產生激波。

3.超聲波的波長越長，繞射能力弱，反射能力強的特性越顯著。（X）

4.在超聲波雷達、激光雷達、亳米波雷達和攝像頭中，激光雷達的探測距離最長。

（V）

5.二次反射的情況下，超聲波開關會收到恰好與一次反射相同的，經過2倍一次反射

距離的反射波。（V）

6.超聲波本身頻率很高，與一般聲波相比，它的功率很大。當超聲波頻率變大時，其波

束會隨著變窄，該聲波的定向傳播和反射能力會變強，它所攜帶的傳播能量也會遠遠大于具

有相同振幅的其他類型的聲波。（X）

7.當兩列超聲波在某種介質中傳播并相遇時，由于超聲波干涉現象的存在，會在兩列

超聲波輻射區的周圍會形成一個包含有最強和最弱振動的揚聲場。（V）

8.當聲音在空氣中傳播時，推動空氣中的微粒往復振動而對微粒做功，功率與聲波的

頻率成反比。（X）

四、簡答題

1.請結合圖說明超聲波的折射與反射現象。

答案：

在同樣的媒介中超聲波將直線傳播。但是，當超聲波在兩種不同的介質中傳播時，在這

兩種介質的分界面上會產生兩種不同的現象，一種是部分聲波被反射，另一種是其余的聲波

會穿過該分界面繼續傳播而產生折射，如圖所示。這種現象受媒介的種類、形狀的影響，在

大氣中，即使是遇到人體也會出現明顯的反射現象。

2.請說明超聲波產生衰減的原因。

答案：

（1）由聲束的擴散而引起的衰減,這種衰減只與波形和距離有關，而與介質無關。

（2）由散射而引起的衰減。當超聲波在不同的介質中傳播時，會產生散亂反射現象而

使聲能衰減。

（3）由吸收而引起的衰減。當聲波想要傳播時，質點需要振動而克服質點與質點之間

的粘滯力做功從而使聲能衰減。

任務2超聲波雷達故障檢測

一、填空題

1.智能傳感器裝配調試臺架超聲波雷達控制器電源電壓范圍11.5~12.5V。

2.智能傳感器裝配調試臺架超聲波雷達系統開機有自檢，超聲波雷達誤報警，一般

故障可能原因為超聲波雷達安裝問題、超聲波探頭有異物、超聲波雷達自

身損壞、超聲波控制單元故障等。

二、判斷題

1.超聲波雷達正常工作時用手觸摸探頭傳感器，有輕微震動感。（y_）

2.臺架正常上電后，超聲波雷達控制系統有系統自檢過程，超聲波雷達控制器會控制

蜂鳴器鳴叫報警2-3秒。（）o

3.根據障礙物離超聲波探頭距離的不同，蜂嗚器報警的頻率會有相應的變化。

（V）

4.臺架正常上電后，蜂鳴器沒有發出報警聲，說明蜂鳴器壞了.（_X_）

5.超聲波雷達控制器通過CAN總線和上位機進行通訊。（

任務3超聲波雷達標定

一、填空題

1.超聲波測距模仿了（蝙蝠）的超聲波定位技術，利用超聲波發射后遇到障礙物（應

M）的原理來工作。

2.超聲波幅值檢測法是將回收到的（機械回波）信號進行處理，并將其轉化為（蟲

絡曲線）,利用對該曲線的（如虹）分析來確定機械回波前沿最遠所能到達的距離。

3.如下圖所示，超聲波發射端TX發射的是具有（二^）頻率的（包促）的超聲波

信號。

4.使用超聲波脈沖回波檢測法，障礙物與雷達之間的距離為（L=：）。

5.使用超聲波相位檢測法進行測距時，需要設置結構比較發雜的鑒別（相位）的電路

來進行（回波信號）處理。

二、選擇題

1.以下超聲波測距方法中會將機械同波信號轉換為相應的電信號的是（旦）。

A.相位檢測

B.頻率檢測

C.幅值檢測

D.脈沖回波檢測

2.超聲波的發射信號與機械回波之間的相位差為（工）。

A.A(p=—(pc

C.A<p=3(Pc

D.A（p=Oi—+（pc

3.超聲波相位測距法能測量的距離為（B）o

A.10?70cm

B.15?70cm

C.10?75cm

D.15?75cm

4.常溫下超聲波在空氣中傳播的速度約（工）。

A.323m/s

B.331.5m/s

C.344m/s

D.386m/s

5.以卜超聲波測距方法中受溫度影響較大的是（q）。

A.相位檢測

B.頻率檢測

C.幅值檢測

D.脈沖回波檢測

6.在使用超聲波相位檢測法進行測距時，障礙物與雷達之間的距離為（的）。

A.S嗡（N2冗一

B.S=U（N2;r+0i）

C.S=^（N2n-（pd

D.S=^y（N27r+@）

7.以下超聲波測距方法中易受反射波影響是（J）,,

A.相位檢測

B.頻率檢測

C.幅值檢測

D.脈沖回波檢測

8.以下超聲波測距方法中測量距離較小的是（出）。

A.相位檢測

B.頻率檢測

C.幅值檢測

D.脈沖回波檢測

三、判斷題

1.蝙蝠等一些無目視能力生物作為防御天敵及捕獲獵物的生存手段，根據獵物或障礙

物反射回波的時間間隔，判斷獵物或障礙物的位置.<>（_JL）

2.在使用超聲波相位檢測法進行測距時，延遲的相位中所包含的整個周期的個數N由

計數器測得，不完整周期的相位值仍由相位比較器測得。（_V_）

3.超聲波相位測距法因精度高，成本低，所以被廣泛應用。（J）

4.對于不同障礙物，不管距離相不相同，機械回波的包絡都大致相同，但其幅值不同。

（_X_）

5.由于機械回波的前沿到達時間I。與回波的幅佰時間t之間的時間差基本是固定不變

的，所以只要通過回波信號包絡圖的幅值確定回波幅度時間3就可以確定障礙物距離超聲

波雷達的距離。（工）

6.超聲波幅值檢測法判斷距離所需的參數少且精度高。（△）

7.使用超聲波脈沖叵波檢測法進行測距時，雷達的發射端輸入的是一定頻率的矩形波

脈沖串，而接收端輸出的是亳伏級的直流信號。（」）

8.非高精度的測距場景使用較多的測距方法是幅值檢測法"（_X）

四、簡答題

1.請對比兒種超聲波測距法，說明其優缺點。

答案：

（1）超聲波相位檢測法

優點：精度較高，

缺點：為了確定機械回波信號的相位，需耍設置結構比較復雜的鑒別相位的電路來進行

回波信號處理，成本較高，此外，在實際應用中測量距離較小，僅約為15?70cm。

（2）超聲波幅值檢測法

優點：算法簡單，僅通過回波幅值來判斷距離，

缺點：易受反射波的影響。

（3）超聲波脈沖回波檢測法

優點：算法比較簡單，非高精度的測距場景使用較多,

缺點：超聲波傳播速度受溫度影響，需要進行溫度系數修正。

2.請根據以下超聲波測距原理圖，說明其測距方法。

0RX6/

答案：首先超聲波發射端TX發射具有一定頻率的短促的超聲波信號，同時啟動時鐘計

數器，直到接收端RX收到障礙物發射的機械【可波信號，并轉換為相應的電信號。此時放大

接收電路會將電信號放大，控制器會識別該信號，同時時鐘計數器停止計數，讀出計數器數

值即川得到回波時間，從向計算出障礙物到雷達的距離。

項目3毫米波雷達裝調與檢測

任務1毫米波雷達認知與安裝

一、填空題

1.亳米波是指波長介于（1?10mm）的電磁波。

2.亳米波的三大特性是（頻帶寬）、（波長短）、（大氣傳播衰減大）。

3.24GHz亳米波雷達主要負責（近距離）探測，探測距離是（30m）、探測角度是水平

（±80°）o

4.前向亳米波雷達的距離分辨率是（0.5m）o

5.亳米波的理論和技術分別是微波向（高頻）的延伸和光波向（低頻）的發展。

二、選擇題

1.毫米波的波段在（C）。

A.IGhz以下

B.1?30Ghz

C.30?300Ghz

D.30?300Ghz以上

2.前向和角向亳米波雷達的相對速度精度為（B）?

A.±0.1m/s

B.±0.5m/s

C.±lm/s

D.±1.5m/s

3.汽車遙控鑰匙通常使用的頻段是（B）。

A.4?10GHz

B.317MHz或433MHz

C.870MHZ

D.900MHZ

4.77GHz雷達通常用于汽車—探測，一般裝配一個。（A）

A.前，1

B.前，2

C.后,1

D后，2

5.毫米波傳播時在（B）頻段附近的衰減較小。

A.45GHZ

B.60GHZ

C.120GHZ

D.180GHZ

6.最先研究出的車載亳米波雷達的頻段是（C）,采用機械掃描天線。

A.24GHZ

B.60GHZ

C.76.5GHZ

D.79GHZ

7.按頻段分，（A）不屬于毫米波，但是其傳播特性與亳米波極為相似。

A.24GHZ

B.60GHZ

C.77GHZ

D.79GHZ

8.我國原產業信息部在（A）將76?77GHz的頻段劃給車載亳米波雷達使用。

A.2005年

B.2012年

C.2015年

D.2018年

三、判斷題

1.由于亳米波對行人的反射波以別能力較弱，因此使用分辨率更高的77GHz可以加強對物體

的識別能力。（V）

2.日本以豐田為首的三家公司聯合研制了世界公認的第一款相控陣雷達，探測距離能夠達到

200m。（X）

3.現階段智能汽車上主要應用的是24GHz和79GHz毫米波雷達。（X）

4.亳米波雷達是目前智能汽車上使用的雷達中，幾乎是唯一可以全天候工作的，旦探測距離

大，能夠滿足高速行駛環境下對較大距離范圍的環境監測需要。（V）

5.德國博世和德國大陸公司在汽車亳米波雷達市場占有率接近50%,博世的核心亳米波雷達

產品是長距離，主要用在側向交通輔助系統和變道輔助系統等。（X）

6.由于亳米波在非“大氣窗口〃頻率傳播時，大氣對亳米波具有較強的衰減作用，所以被應用于

低空空地導彈、地基雷達和點對點通信。（X）

7.亳米波位于微波與電磁波相交疊的波長范圍，因而兼有兩種波譜的特點。（X）

8.亳米波帶寬高達273.5GHz,超過從直流到微波帶寬之和的10倍。即使考慮大氣吸攻，使用

的四個主要窗口的總帶寬也可達135GHz,是微波以下各波段帶寬之和的5倍，因此可以容納大量

系統信號在該頻段工作而不會產生相互干擾。（V）

四、簡答題

1.請說明亳米波雷達的優點。

答案：亳米波的頻率介于紅外波和厘米波之間，所以綜合了二者的一些優點：能像厘米波一樣

在全天候環境使用，抗干擾能力強，不受被物體表面形狀、,頊色的干擾；又具有紅外波一樣的高分

辨率，可以分辨相距更近的小目標或者更為清晰地觀察目標的細節，易于利用多普勒效應對動態目

標進行識別。還具有波束窄、天線口徑小，更容易小型化的優點。

2.請分別對近距離、中距離、長距離亳米波雷達的探測特性進行說明。

答案：24GHz亳米波雷達主要負責近距離探測，探測距離是30m、探測角度是水平±80。，主要

可以運用于盲點檢測系統和后碰撞預警系統等。77GHz亳米波主要負責中長距離探測，中距離亳米

波雷達的探測距離是80m,探測角度是水平±40。，主要可以運用于側向交通輔助系統和變道輔助系

統等；長距離亳米波雷達的探測距離是200m、探測角度是水平±18。，主要可以運用于自適應巡航

系統、自動緊急制動系統和前碰撞預警系統等。

任務2毫米波雷達故障檢測

一、填空題

1.智能傳感器裝配調試臺架亳米波雷達傳感器常見的故障類型主要有相關線路故障、

部件故障、通信故障、軟件故障、安裝故障等O

2.能傳感器裝配調試臺架打開電源開關，亳米波雷達傳感器系統工作，但數據不準確有誤差

一般故障為亳米波雷達安裝問題、亳米波雷達校正問題、亳米波控制單兀故障

等。

二、判斷題

1.智能傳感器裝配調試臺架打開電源開關，亳米波雷達傳感器系統不工作可能是供電異常導

致的。（)

2.亳米波雷達控制器電源正極電壓為12V左右。（V）

3.毫米波雷達正常工作時，上位機測試系統能夠抓取報文顯示值。（V）

4.亳米波雷重新安裝后，不需要對亳米波雷達進行校正。（X）

5.亳米波傳控制器通過CAN總線和上位機進行通訊。（V）

任務3毫米波雷達標定

?、填空題

1.毫米波雷達和激光雷達是利用（機械波）的（反射）發現目標并測定它們的（空間位

置）。

2.亳米波雷達和激光雷達都基于多普勒效應工作，但是亳米波雷達發射的是（窄波束），激

光雷達發射的是（光線）。

3.調頻連續波雷達系統利用多普勒（頻移）原理來測距測速。

4.根據多普勒效應，當目標向雷達天線靠近時，反射信號頻率將（高于）發射信號頻率；反

之，當目標遠離天線而去時，反射信號頻率將（低于）發射信號頻率。

5.雷達分辨率是指雷達可以區分的兩個物體的（最近）的距離，用（光速X雷達帶寬x2））

表達。

二、選擇題

1.亳米波雷達發射波的調制方式中，對處理器要求較高的是（C）。

A.調頻連續波

B.調幅連續波

C.脈沖波

D.ESR

2.毫米波雷達發射波的調制方式中，大部分應用場合都采用（A）。

A.調頻連續波

B.調幅連續波

C.脈沖波

D.ESR

3.多普勒頻移％與相對速度v成—，與振動的頻率成o（B）

A.正比，正比

B.正比,反比

C.反比，正比

D.反比，反比

4.根據多普勒測速原理，當目標與亳米波雷達之間有相對運動時，回波與發射信號之間的相位

差為（D）。

A管”R

B--（T）2R

C.27rq（4）-%￡）

D.-27rl（A。一%￡）

A

三、判斷題

1.多普勒效應，是指當聲音、光和無線電波等振動源與觀測者以相對速度V運動時，觀測者所

收到的振動頻率與振動源所發出的頻率相同的現象。（X）

2.根據多普勒測速原理，當目標與亳米波雷達之間有相對運動時，多普勒頻移％與目標和亳米

波雷達之間的相對運動速度成反比例關系，與亳米波雷達雷達的工作波長；I成正比例關系。（X）

3.當目標靠近亳米波雷達時，接收信號頻率大于發射信號頻率時，多普勒頻移益大于0,（V）

4,通過數字信號處理器運用傅里葉變換可求得多普勒頻移％,從而可以求得亳米波雷達與目標

之間的相對速度和相對距離。（V）

四、簡答題

1.請簡述多普勒測距原理。

答案：雷達的振蕩器產生一個頻率隨時間逐漸增加的電磁波，這個電磁波遇到障礙物后會反彈

并被接收，障礙物越遠，回波收到的時間就越晚，即時延td就越大。由于td=?，其中R是振蕩器

與障礙物的距離，c是電磁波傳播速度（在真空傳播時等于光速）。通過時延td就可以計算出雷達

與障礙物的距離Ro

2.請結合圖說明多普勒測角原理。

答案：

Target

RX1RX2

測量障礙物的角度是通過多個接收天線收到的信號時延來實現。如圖所示，振蕩器TX發出發

射源頻率f。，遇到目標Target返回，回波頻移為務并分別被二個接收天線RX1、RX2收到。由于回

波的路徑不同，RX1、RX2的回波信號有時間差，根據時間差計算出角度。

項目4激光雷達裝調與檢測

任務1激光雷達認知與安裝

一、填空題

1.機械激光雷達的組成，主要包括（激光發射器）、（掃描與光學部件）、（感光部件）。

2.按激光波段分類有（紫外激光雷達）、（可見激光雷達）和（紅外激光雷達）。

3.美國Velodyne公司生產的VelodyneHDL-64E的內部結構中，主要由上下兩部分組成，背部零

件包括（信號處理器）、（穩定裝置）。

4.按有無機械旋轉部件分類，分為（機械激光雷達）、（固態激光雷達）。

二、選擇題

1.按激光介質分類，激光雷達可分為氣體激光雷達、固體激光雷達、（C）二極管激光泵

浦固體激光雷達。

A.機械式激光雷達

B.固態激光雷達

C.半導體激光雷達

D.混合型激光雷達

2.激光雷達是激光技術與雷達技術相結合的產物，最早應用于航天領域，廣泛應用于無人駕駛

汽車是源于（A）年。

A.2004

B.2005

C.2010

D.2015

3.按激光發射波分類，不包括（A）。

A.調制波激光雷達

B.脈沖激光雷達

C.連續波激光雷達

D.混合型激光雷達

4.以下對固態激光雷達的缺點描述不正確的是（D）。

A.不能360。旋轉

B.只能探測前方

C.測量精度低

D.測量精度高

5.下列不屬于固態激光雷達的實現方式的是（B）.

A.MEMS

B.2D數據

C.FIash

D.相控陣

6.目前市場上多線束激光雷達產品不包括（C）。

A.64線

B.32線

C.20線

D.16線

7.以下屬于機械式激光雷達部件的是（B）。

A.測量時間

B.激光源

C.目標物體

D.障礙物

8.以下對多線機械激光雷達描述不正確的是（A）.

A.精度低

B.技術成熟

C精度高

D.應用成熟

三、判斷題

1.3D激光雷達的垂直視野范圍-?般不超過10。。（X）

2.美國DARPA舉辦的無人駕駛汽車挑戰賽，因實時性差、成本高，前二屆比賽無一輛汽車完賽。

V）

3.固態激光雷達的測量精度要高于機械式激光雷達。（X）

4.2.5D和3D激光雷達在汽車上的安裝位置是相同的。（X）

5.機械激光雷達的體積較大，價格較低，測量精度較高，一版置于汽車內部。（X）

6.單線激光雷達掃描一次產生一條掃描線，多次掃描可獲得有關目標物體的3D信息X）

7.單線激光雷達具有測量速度快、數據處理量少等特點，多被應用于安全防護、地形測繪等領

域。(V)

8.多線機械式激光雷達是目前市場研究的主流，將來在自動駕駛量產車中占據主要市場。

(X)

四、簡答題

1.請對實現固態激光雷達的幾種方式進行說明。

答案：

(1)相控陣方式，是通過調節發射陣列中每個發射單元的相位差來改變激光的出射角度。

(2)3DFIash方式，發射面陣光，是以2維或3維圖像為重點輸出。

(3)MEMS方式，是通過微振鏡的方式改變單個發射器的發射角度進行掃描，由此形成一種面

陣的掃描視野。

2.請在下圖中標明車載機械式激光雷達的結構組成。

答案:

反射鏡

目標物體

伺服馬達

光學旋轉編碼器

激光源

接收器

任務2激光雷達故障檢測

一、填空題

1.智能傳感器裝配調試臺架激光雷達控制器電源電壓范圍11.~2.5V。

2.打開智能傳感器裝配調試臺架電源開關，激光雷達傳感器系統工作，上位機測試系統頁面中

能建立三維點云圖,繪制出環境地圖。

二、判斷題

1.激光雷達無法正常工作，一般首先檢查電源指示燈和網絡指示燈是否點亮。（V）

2.激光雷達傳感器系統正常工作，建立三維點云圖，繪制出環境地圖，測試系統顯示信息。

（V）O

3.打開智能傳感器裝配調試臺架電源開關，激光雷達系統工作，如果出現數據有誤差，首先考

慮進行校正處理。（V）。

4.激光雷達重新安裝后，不需要對激光雷達進行校正。（X）

5.激光雷達控制器通過CAN總線和上位機進行通信。（X）

任務3激光雷達標定

一、填空題

1.激光雷達的測距原理有（脈沖測距）和（相位測距）兩種方式。

2.脈沖測距時用的光脈沖功率很大，一般峰值功率在（一兆瓦）以上、脈沖寬度在（幾十亳

秒）以下。

3.與使用二維圖像相比，（點云）能夠更容易的被計算機使用。

4.激光脈沖測距的調制方式是產生（巨脈沖），激光兩位測距的調制方式是產生強度成（余

弦）變化的連續波。

5.德國IBEO公司的激光雷達SDK,不但能輸出原始掃描數據，還能輸出每個測量對象的數據,

包括（位置）、尺寸、（縱向速度）、（橫向速度）等信息。

二、選擇題

1.高頻激光可在一秒內獲取（C）數量級的點云。

A.105-106

B.105-107

C.106~107

D.IO^IO8

2.以下對激光脈沖測距描述不正確的是（A）。

A.激光脈沖測距精度較高

B.測距時用到的光脈沖功率很大

C.脈沖寬度在幾十亳秒以下

D.調制方式是產生巨脈沖

3.根據以下雷達極坐標與XYZ坐標映射圖，丫為（D）。

A.rcostosina

B.rsinaicosa

C.rsina>sina

D.rcoscocosa

4.關于相位測距，以下描述不正確的是（D）。

A.負載小

B.使用較多

C調制方式是連續波

D.精度低于脈沖測距

5.點云的數據保真度隨著距離的增加而（C）。

A.不變

B.上升

C.下降

D.不穩定

6.無人車行駛的過程中，機械式激光雷達處于什么（C）狀態。

A.勻速縱向移動

B.勻速橫向移動

C.以一定角速度勻速轉動

D.以一定角速度變速轉動

7.激光雷達每旋轉一周收集到的所有反射點坐標的集合就形成了（B）。

A.二維坐標

B.點云

C.三維坐標

D.三維圖像

8.深圳速騰聚創公司的16線激光雷達產品RS-LiDAR-16,工作中在掃描平面墻體時，會呈現出

類似（A）分布輪廓的點云圖。

A.雙曲線

B.二維平面

C.三維平面

D.矩形平面

三、判斷題

1.德國IBEO公司的激光雷達SDK,輸出的原始掃描數據圖中，矩形框代表障礙物的運動方向。

（X）

2.實際應用時，激光雷達供應商不會直接輸出已經處理好的障礙物結果。（X）

3.激光雷達封裝的數據包中，不僅有水平旋轉角度和距離參量，還包括三維點云效果圖/X）

4.激光雷達在收集反射點距離的過程中也會同時記錄下該點發牛.的時間和水平角度。（V）

5.與使用二維圖像相比，計算機最容易理解點云構建的三維物理形象。（V）

6.距離激光雷達的遠近不同，點云的疏密程度也不相同，較近的點云具有較低的分辨率。（X）

7.激光雷達獲取的點云數據，除了進行三維建模外，沒有其他用途。（X）

8.點云是在單位采樣時間內，在同一空間參考系下表達目標空間分布和目標表面光譜特性的海

量位置點集合。（V）

四、簡答題

1.請結合以下激光相位式測距原理圖，說明激光相位測距原理及相應計算公式。

答案：

原理：

對發射的激光強度進行連續的調制，測定調制光往返過程中所經過的相位變化，從而間接測量

出傳播時間，進而計算出距離。

計算公式：

如圖所示，發射處與反射外（提升容器）的距離為X,激光的速度為C,激光往返它們之間的時

間為3則有t=§

調制波頻率為f，從發射到接收間的相位差為<p,則有

<p=2lift==2nN+A（p

其中，N為完整周期波的個數，A（p為不足周期波的余相位。因此，可求得

x=<pc=c

4nf2f\2n）2f,7

2.請說明激光脈沖測距原理。

答案：測距儀發出光脈沖，經被測目標反射，光脈沖回到測距儀接收系統。測量其發射和接收

光脈沖的時間間隔，即光脈沖在待測距離上的往返傳播時間，然后根據光速計算出距離。

項目5車載相機裝調與檢測

任務1車載相機認知與安裝

一、填空題

i.視覺傳感器能提供無人駕駛汽車（感知）和（定位）兩個功能。

2.視覺傳感器又稱攝像機，是將（二維光強）分布的光學圖像轉變成（一維時序電信號）

的傳感器。

3.視覺傳感器按照芯片類型主要分為（CCD）和（CMOS）兩大類。

4.環視視覺傳感器采用（魚眼）鏡頭、安裝位置朝向（地面）。

5.視覺傳感器的焦距越短，視野越（廣），越遠的物體成像越（小）。

二、選擇題

1.美國特斯拉汽車公司在其無人駕駛技術方案中，堅決排斥（C）技術。

A.超聲波雷達

B.亳米波雷達

C.激光雷達

D.視覺傳感器

2.多目視覺傳感器擁有（C）視覺傳感器.

A.2

B.3

C.2個及以上

D.3個及以上

3.對于雙目視覺傳感器，要根據數學換算得到物體的距離，不需要的信息是（A）。

A.像素

B.像素偏移量

C.相機焦距

D.兩個視覺傳感器的實際距離

4.百度APOLLO2.0無人駕駛汽車使用的2個視覺傳感器鏡頭的焦距分別是（C）.

A.6mm,6mm

B.6mm,15mm

C.6mm,25mm

D.25mm,25mm

5.特斯拉AutoPolit2.0使用的三FI視覺傳感器的三個視覺傳感器能感知到的最遠距啕分別是

（B）o

A.60m,120m,250m

B.60m,150m,250m

C.80m,120m,250m

D.80m,150m,250m

6.以下傳感器能夠實現360。全景顯示功能的傳感器是（C）。

A.單目視覺傳感器

B.多目視覺傳感器

C.環視視覺傳感器

D.亳米波雷達

7.環視視