激光雷达：Ouster OS产品介绍及使用方法

前言

Ouster 公司简介

Ouster Inc.成立于2015年，由激光雷达领域内独角兽Quanergy的前联合创始人Angus Pacala创立，总部设置在美国旧金山。

它是一家激光雷达研发生产商，产品包括OS0、OS1、OS2三个系列9款激光雷达。

Ouster致力于构建用于大规模应用的新一代激光雷达传感器，致力于提高产品分辨率、可视距离和外形尺寸等参数, 基于MBF多光束闪光基础专利，结合独立ASIC IP设计实现能力，致力于为无人系统、测绘测量、安防监控、工业工程自动化、智慧交通/物流/城市等行业与场景，提供更高性能、更强可靠性、更具性价比的深度视觉产品与3D感知解决方案。

不同于传统激光雷达内部包含了数千个零部件，Ouster数字激光雷达内部只有一个芯片级激光阵列和一个CMOS传感器，大大降低了价格，提高了性能和可靠性。

Ouster 产品系列介绍

Ouster得产品系列非常简单明了，有3个系列分别是：

• OS0
• OS1
• OS2
  
  它们分别有不同得特点
  OS0的主要特点是超广视场角，垂直视场角可以到90°，但是探测距离最短，为50m
  OS1比较平均，垂直视场角为45°，探测距离为120m
  OS2的主要特点是长距离探测，垂直视场角最小为22.5°，探测距离为240m

在使用的时候根据应用场景可以选择不同系列的产品。

OS1详细介绍

由于使用的是OS1-64的产品，在这里把其参数详细介绍下。
先来张一帧数据的点云图：

可以选择点云的分布形式，有三种：

• 均匀分布
• 中心加密
• 向下分布
  三种的示意图如下：
  
  均匀分布
  
  中心加密
  
  向下分布
  可以看到由于总线束是固定的64，所以越往后的垂直视场角越小。

OS1主要参数

水平分辨率	512，1024，2048
垂直分辨率	64线
探测距离	120 m
垂直视场角	45° (±22.5º)
垂直角分辨率	0.35º – 2.8º (多种选择)
测量精度	±0.7 – 5 cm
每秒点数	1,310,720
OS1-64	10 Hz，20 Hz
功耗	14 – 20 W
重量	447 g
防护等级	IP68, IP69K

另外激光雷达经常关注的特性也总结在下面：

• 可选PTP和NMEA/PPS时间同步
• 输出：探测距离、强度、反射率、环境近红外、方位角、时间戳
• 双回波模式，最强回波和次强回波

硬件连接

硬件连接先说个比较复杂的也是极不推荐的，就是直接连接雷达传感器的接口。

OS1 可以在没有接口盒的情况下操作。使用时，按如下所述的管脚分配进行接线。

不推荐使用的理由是由于电压电流出现任何的设备损坏，厂家是不负责的。

下面看常规的使用方式，厂家也会提供一个连接器。
就是张这个样子

这个连接就简单了，左边那个接口连雷达，右边的网口接电脑，右边还有一个供电口，供电就行了。
还有一个GPS的时间硬件同步口，

右边的侧式图如下

网口和供电口不用多说了，时钟同步口的各引脚定义如下：

整体的连接示意图如下：

Ouster ROS驱动

ROS的版本是 Kinetic

GitHub上克隆

git clone https://github.com/ouster-lidar/ouster_example.git

然后编译 Ouster ROS
编译成功后会提示如下：

如果编译遇到如下问题：

fatal error: tclap/CmdLine.h: No such file or directory

可通过

sudo apt install libtclap-dev

解决

在ouster_example/ouster_ros路径下有os1.launch这个launch文件

roslaunch os1.launch os1_hostname:=<雷达IP> os1_udp_dest:=<本机IP> viz:=true image:=true

通过上面指令 可以运行这launch文件，

os1_hostname:=：为雷达IP地址

os1_udp_dest:=：为本机IP地址

viz:=：true - 开启 Ouster Visualizer 显示点云和2D环视图，缺省默认为false

image:=：true - 开启2D环视图节点，可在rviz中查看，缺省默认为false

lidar_mode:=： 雷达运行模式选项，可选512x10 | 512x20 | 1024x10 | 1024x20 | 2048x10, 缺省默认为1024x10

上面的指令按照需要配置下

然后在rviz里面就可以看到点云了