激光无人机开发一大疆Livox-Avia雷达硬件设计和连接线改造

1、参考平台

在Fast-LIO中，作者使用了一个搭载了Livox-Avia的无人机平台进行数据采集，如下图所示：

其中除了雷达外，还搭载了一个FPV相机，用于录制第一人称视角的视频。
飞控选用的是常见的Pixhawk 4-mini；机载电脑选用的是大疆妙算2（现在好像停产了）。
整个无人机轴距260mm*270mm，属于轻小型无人机。
注意：雷达需要安装在无人机的前部，保证雷达视场不被遮挡。该无人机似乎没有安装脚架，保证了Avia的全视角，但降落似乎是个问题，并且没有安装GPS模块，应该是仅通过遥控器操作进行数据采集。

2、已有设备

根据参考平台设计，我们现在已有雷达、机载电脑、飞控等模块。

3、Avia连接线改造

由于Livox雷达出厂时自带一个连接线，雷达的供电和数据传输都需要通过连接线与Converter转接盒连接，而这根线原长1m，直接挂载到无人机上非常拖沓，而且会增加无效载重，因此我们需要定制一根短线来适配无人机。
查阅很多网站，都不能提供定制服务，包括连接线上标明的FineCables厂家，于是只能自己进行改造。
在Livox官网说明文档中给出了连接线一端M12航插接口的定义，如下：

实物如图所示：

3.1 线材内部线束

直接暴力裁剪，去除最外面一层黑色胶皮，可以露出里面的线材

最外层是银色编织线，在表中可以找到。逐渐剥离外层编织线，会发现里面还有两根银色裸线和三根铜线，以及银色锡箔纸

奇怪的是锡箔纸和铜线并没有在官方文档中提及，后来请教官方技术人员后得知，这些线束均为接地线，可以直接接到表中任何一个Ground对应的针脚上，锡箔纸有信号屏蔽作用。
内部的线束是8根功能线，分别是蓝、蓝白、灰、灰白、橙、橙白、绿、绿白。在表中可以一个一个地对应。

下面就可以开始裁剪焊接工作了。

3.2 替换航插头

从网上购买了M12航插接口（12芯母头）、锡焊笔、万用表等工具。本来打算按照对应线号焊接，但是中间有个接口焊错了，针芯太细，除锡困难，遂放弃。
有专业技术人员可以尝试此种焊接方法，优点是可以改变母头的大小，根据不同情况选择直头或弯头接口。

3.3 裁线焊接

直接焊接接头失败，那么考虑把这根线从中间截掉一部分，把剩下的两部分再连接起来，这样也可以缩短线束长度。
按照表中对应的线束颜色直接焊接，每根线焊接完成后用电工胶布缠住，防止与其他线束接触。
注意：关于所有的接地线，都是串联在一起的，因此只需要把三根铜线在接口处点焊住，接到一起即可，银色线可以不管，或者把银线连接，只要用胶布缠住防止接触短路即可。
最终的焊接完的线束如下：

这样就完成了Avia连接线的改造，可以大大减轻在无人机上的负荷。

4. 注意

在接线过程中，最好用万用表调到测通断的档位，红黑表笔分别插入连接线两端的管脚，根据官方文档中的管脚对应关系，测试连接线内各个功能线的通断情况。

要保证每根功能线的针脚通断情况与表中对应的数字唯一符合，例如探测仪管脚1对应M12航插管脚1，是蓝色Power线，那么万用表笔插入这两根管脚是就应该是通路。如果一端插入任何其他管脚都应该是断路，如果插入其他管脚出现通路，那么说明连线时出现了短路，需要拆开重连。
个人感觉只要连接上用黑胶布缠住，不会出现短路。但注意所有的银色线对应的任意管脚都会是连通的，因为是接地线。

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