1.3.1.1. 激光雷达通信协议–Avia2

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20260730

v1.0

1. 初始版本

1.3.1.2. 协议概述

此文档仅作为livox Avia2雷达产品通信协议

1.3.1.2.1. 协议类型

用户和雷达之间有两种类型的数据协议，功能分别如下：

点云数据协议：

  • 雷达采样输出的点云数据；

  • 雷达内部IMU数据

    详见(数据类型)

控制指令协议：

  • 配置和查询雷达的参数、雷达复位；

  • 雷达状态推送、查询；

  • 升级相关;

    详见(指令详解)

两种协议都被封装在UDP的数据段中，协议数据为小端序。

1.3.1.2.2. 雷达工作状态

当前雷达的状态机如下图所示，雷达产品目前已使用的状态枚举值如下：

雷达状态

枚举值

是否支持用户设置

采样状态

0x01

支持(通过参数配置指令)

待机状态

0x02

支持(通过参数配置指令)

错误状态

0x04

不支持

自检状态

0x05

不支持

电机启动状态

0x06

不支持

就绪状态

0x09

支持(通过参数配置指令)

1.3.1.2.3. 端口说明

按照数据类型分类，对应的源端口和目的端口说明：

数据类型

传输方向

雷达端口

上位机端口

传输类型

传输协议

设备类型查询

雷达 <—->上位机

56000

任意

广播

UDP

56000作为livox雷达固定监听端口，主要用于上位机通过广播查询设备：

1.仅支持设备类型查询命令（cmd_id:0x0000），上位机通过此端口获取雷达具体设备类型。此命令响应通过广播回复，以便于上位机与雷达IP不在同一网段时，上位机仍可识别到雷达。

Avia2通信端口：

数据类型

传输方向

雷达端口

上位机端口

传输类型

传输协议

控制指令

雷达<—>上位机

56100

任意(建议56101)

单播

UDP

推送指令

雷达 —>上位机

56200

可配置(默认56201)

默认单播

UDP

点云数据

雷达 —>上位机

56300

可配置(默认56301)

默认单播(支持组播)

UDP

IMU数据

雷达 —>上位机

56400

可配置(默认56401)

默认单播(支持组播)

UDP

LOG数据

雷达<—>上位机

56500

任意(建议56501)

单播

UDP

1.3.1.3. 点云&IMU数据协议

1.3.1.3.1. 协议格式

雷达输出点云数据格式：

字段

偏移量(字节)

大小 (字节)

详细描述

version

0

1

包协议版本：当前为1

length

1

2

从version开始的整个UDP数据段长度

reserved

3

2

保留

dot_num

5

2

当前UDP包data字段包含点数目

udp_cnt

7

2

点云UDP包计数，每个UDP包依次加1，点云帧起始包清0

frame_cnt

9

1

此字段暂未启用

data_type

10

1

数据类型，详见(数据类型)

time_type

11

1

时间戳类型，详见(时间戳)

reserved1

12

12

保留

crc32

24

4

timestamp+data段校验码，使用CRC-32算法(详见(CRC算法说明) )

timestamp

28

8

点云时间戳，详见(时间戳)

data

36

–

数据信息，详见(数据类型)

1.3.1.3.2. 时间戳

每100ms内的点为一帧，此100ms内数据包使用相同时间戳

时间戳类型：

时间戳类型

同步源类型

数据格式

说明

0

无同步源，时间戳为雷达开机时间

uint64_t

Unit单位: ns

1

gPTP/PTP同步，时间戳为master时钟源时间

uint64_t

Unit单位: ns

2

GPS时间同步

uint64_t

Unit单位: ns

5

NTP时间同步

uint64_t

Unit单位: ns

注意：

  • GPS时间同步的时间限制范围为2000年-1月1日-00:00到2037年-12月31日

  • PTP时间同步不支持IEEE1588v2.1

  • 不推荐应用于IEEE1588v2.0与gPTP同时存在的场景中；

1.3.1.3.3. 数据类型

在每个数据包中有N个采样值。N的大小取决于数据类型。

数据类型有以下3种，默认点云数据类型为1：

数据类型

采样类型

回波模式

坐标系模式

0

IMU数据

1

点云数据

单回波模式

直角坐标系

17

点云数据

双回波模式

直角坐标系

数据类型 0

IMU数据：

字段

偏移(字节)

数据类型

描述

gyro_x

0

float

Unit: rad/s

gyro_y

4

float

Unit: rad/s

gyro_z

8

float

Unit: rad/s

acc_x

12

float

Unit: g

acc_y

16

float

Unit: g

acc_z

20

float

Unit: g

数据类型 1

单回波直角坐标数据格式：

字段

偏移(字节)

数据类型

描述

x

0

int32_t

X 轴，单位: mm

y

4

int32_t

Y 轴，单位: mm

z

8

int32_t

Z 轴，单位: mm

intensity

12

uint8_t

信号强度

标签

13

uint8_t

当前暂未启用

数据类型 17

双回波直角坐标数据格式：

字段

偏移(字节)

数据类型

描述

x_1

0

int32_t

回波1 X 轴，单位: mm

y_1

4

int32_t

回波1 Y 轴，单位: mm

z_1

8

int32_t

回波1 Z 轴，单位: mm

intensity1

12

uint8_t

信号强度1

标签1

13

uint8_t

当前暂未启用

x_2

14

int32_t

回波2 X 轴，单位: mm

y_2

18

int32_t

回波2 Y 轴，单位: mm

z_2

22

int32_t

回波2 Z 轴，单位: mm

intensity2

26

uint8_t

信号强度2

标签2

27

uint8_t

当前暂未启用

1.3.1.4. 控制协议

1.3.1.4.1. 协议格式

控制消息协议格式如下：

字段

偏移(字节)

大小 (字节)

描述

sof

0

1

起始字节，固定为 0xAA

version

1

1

协议版本，当前为0

length

2

2

数据帧长度
表示从sof开始到整个data段结束的所有字节数，最大值: 1400

seq_num

4

4

每条新的REQ请求消息此字段递增1；
ACK回复消息此字段与REQ相同，可用于消息匹配；

cmd_id

8

2

不同类型的消息通过此字段进行区分，详见(指令ID)

cmd_type

10

1

消息类型:
0x00: REQ，表示主动发送的请求消息;
0x01: ACK，表示对CMD请求的回复消息;

sender_type

11

1

消息发送设备类型：0：表示上位机发送消息，1表示雷达发送消息

resv

12

6

预留拓展字段，可以不关心

crc_16

18

2

包头校验码，校验内容为从sof开始到crc_16(不包括)的共18字节数据, 使用CRC-16/CCITT-FALSE算法(详见(CRC算法说明) )

crc32

20

4

crc32校验码：data字段校验码, 使用CRC-32算法(详见(CRC算法说明) )
当data字段长度为0时，CRC32校验码需填充为0.

data

24

n

详见(指令详解)

1.3.1.4.2. 指令ID

雷达指令ID列表：

功能分类

指令ID

功能

设备类型查询

0x0000

广播发现

雷达信息

0x0100

参数信息配置

0x0101

雷达信息查询

0x0102

雷达信息推送

控制相关

0x0200

请求设备重启

0x0201

恢复出厂设置

0x0202

设置雷达GPS时间同步时间戳

log相关

0x0300

log文件推送

0x0301

log采集配置

0x0302

log系统时间同步

0x0303

debug点云采集配置

通用升级

0x0400

请求开始升级

0x0401

固件数据传输

0x0402

固件传输结束

0x0403

获取固件升级状态

1.3.1.4.3. 交互流程

上位机交互流程

1.3.1.5. 指令详解

1.3.1.5.1. 设备类型查询

1.3.1.5.1.1. 0x0000 广播发现

请求

CMD

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

NULL

应答

ACK

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

ret_code

0

uint8_t

返回码:
(详见(返回码说明) )

dev_type

1

uint8_t

雷达类型

serial_number

2

uint8_t[16]

雷达SN

lidar_ip

18

uint8_t[4]

雷达IP地址
样例: AA.BB.CC.DD
user_ip[0] = AA
user_ip[1] = BB
user_ip[2] = CC
user_ip[3] = DD

cmd_port

22

uint16_t

雷达当前控制指令端口

1.3.1.5.2. 雷达信息

1.3.1.5.2.1. 0x0100 参数信息配置

请求

CMD

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

key_num

0

uint16_t

需要设置的key_value_list信息个数

rsvd

2

uint16_t

key_value_list

4

key_value_list[N]

key内容列表；
为了拓展方便，多条信息放在可变长的Key-Value列表中；

key_value_list 中每个配置参数的格式如下：

数据域

偏移(字节)

数据类型

描述

key

0

uint16_t

key编号，见下表key编号

length

2

uint16_t

key对应的value长度

value

4

–

key对应的value内容

应答

ACK

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

ret_code

0

uint8_t

返回码:
(详见(返回码说明) )

error_key

1

uint16_t

配置出错的第一个雷达key

1.3.1.5.2.2. 0x0101 雷达信息查询

请求

CMD

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

key_num

0

uint16_t

key_list信息个数

rsvd

2

uint16_t

key_list

4

–

key编号列表

key_list 中每个key的格式如下：

数据域

偏移(字节)

数据类型

描述

key

0

uint16_t

key编号

应答

ACK

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

ret_code

0

uint8_t

返回码:
(详见(返回码说明) )

key_num

1

uint16_t

key_value_list数量

key_value_list

3

–

查询成功的key信息内容

1.3.1.5.2.3. 0x0102 雷达信息推送

雷达主动推送

CMD

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

key_num

0

uint16_t

key_value_list数量

rsvd

2

uint16_t

key_value_list

4

–

info_list列表

key_value_list 中每个配置参数的格式如下：

数据域

偏移(字节)

数据类型

描述

key

0

uint16_t

key编号，见下表key编号

length

2

uint16_t

key对应的value长度

value

4

–

推送key信息内容

key_value_list对应的具体含义如下：

参数编号（key）

名称

参数长度

参数类型

参数内容

是否支持参数信息配置命令（cmd_id为0x0100）进行设置

0x0000

pcl_data_type

1

uint8_t

雷达点云格式，详见(数据类型)：
0x01: 单回波直角坐标
0x11: 双回波直角坐标

是

0x0004

lidar_ipcfg

12

uint8_t[12]

雷达IP地址配置
雷达IP地址：AA.BB.CC.DD
data[0]: AA
data[1]: BB
data[2]: CC
data[3]: DD
雷达IPV4 子网掩码
data[4~7]
雷达IPV4 网关
data[8~11]

是

0x0005

state_info_host_ipcfg

8

uint8_t[8]

雷达状态推送信息的ip地址配置
data[0~3]消息目的IP地址：AA.BB.CC.DD
data[4~5]消息目的端口
data[6~7]rsvd; //预留字段

是

0x0006

pointcloud_host_ipcfg

8

uint8_t[8]

雷达点云数据推送的ip地址配置
data[0~3]点云数据目的IP地址：AA.BB.CC.DD
data[4-5]点云数据目的端口
data[6~7]rsvd; //预留字段

是

0x0007

imu_host_ipcfg

8

uint8_t[8]

雷达IMU数据推送的ip地址配置
data[0~3]IMU数据目的IP地址：AA.BB.CC.DD
data[4-5]IMU数据目的端口
data[6~7]rsvd; //预留字段

是

0x001A

work_tgt_mode

1

uint8_t

雷达目标工作模式(即目标工作状态)，详见(雷达状态)

是

0x001C

imu_data_en

1

uint8_t

0: IMU数据推送关闭
1: IMU数据推动使能

是

0x0022

fov_mode

1

uint8_t

0: Focus Detection Mode
1: Normal Detection Mode, 350K points/s
2: Normal Detection Mode, 300K points/s
3: Normal Detection Mode, 250K points/s

是

0x0024

echo_mode

1

uint8_t

0: 按照回波强度排序输出单回波输出最强回波
1: 按照回波时间排序输出，单回波输出第一个返回回波

是

0x0025

NTP_server_ip

4

uint8_t[4]

NTP服务器的IP地址

是

0x0027

ITO_ctrl

1

uint8_t

窗口玻璃加热使能:
0: 关闭；
1: 强制开启加热
2: 恒温自动控制加热

是

0x0028

fog_noise_filter

1

uint8_t

雨雾滤噪使能：
0: 关闭;
1: 雨滤除;
2: 雾滤除

是

0x8000

sn

16

uint8_t[16]

字符串类型(不足16位使用 ‘\0’ 补齐)
雷达SN(不足16位使用 ‘\0’ 补齐)

否

0x8002

version_app

4

uint8_t[4]

App固件版本号：aa.bb.cc.dd
version_info[0]: aa
version_info[1]: bb
version_info[2]: cc
version_info[3]: dd

否

0x8003

version_loader

4

uint8_t[4]

Loader固件版本号

否

0x8006

cur_work_state

1

uint8_t

雷达当前工作状态

否

0x8007

core_temp

4

int32_t

内核温度(unit: 0.01℃)

否

0x8010

FW_TYPE

1

uint8_t

固件类型：
0: loader
1: application_image

否

0x0811

hms_code

32

uint32_t[8]

故障诊断码，每一条非0值代表一条诊断信息，当雷达工作异常时，可通过查询该诊断码确认问题原因；

否

1.3.1.5.3. 控制相关

1.3.1.5.3.1. 0x0200 请求设备重启

请求

CMD

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

timeout

0

uint16_t

重启延迟时间：ms

应答

ACK

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

ret_code

0

uint8_t

返回码:
(详见(返回码说明) )

1.3.1.5.3.2. 0x0201 恢复出厂设置

此命令发出后，雷达将恢复出厂设置，回复成功后，雷达将立即重启生效

请求

CMD

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

SN

0

uint8_t[16]

预留字段

应答

ACK

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

ret_code

0

uint8_t

返回码:
(详见(返回码说明) )

1.3.1.5.3.3. 0x0202 设置GPS时间同步时间戳

请求

CMD

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

type

0

uint8_t

时间同步方式：
0-1:保留
2: GPS时间同步

time_set

1

uint64_t

若采用GPS同步，此字段应为最近一次PPS信号上升沿的时间，类型为uint64_t，单位为ns

应答

ACK

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

ret_code

0

uint8_t

返回码:
(详见(返回码说明) )

1.3.1.5.4. log相关

1.3.1.5.4.1. 0x0300 log文件推送

请求方：雷达

CMD

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

log_type

0

uint8_t

日志类型:
0 : 实时log
3 : flash log

file_index

1

uint8_t

文件索引号

file_num

2

uint8_t

log_type为flash log此字段有效，表示flash log文件数目

flag

3

uint8_t

bit 0:
值为1表示需要ack
bit 1:
值为1表示创建文件
bit 2:
值为1表示结束文件
注：雷达发送创建文件，发送配置信息头，结束文件数据包时，需要置位ack位

timestamp

4

uint32_t

unix时间戳，表示从1970年1月1日00：00：00所经过的秒数。
上位机创建log文件时，通过以下格式命名log文件
log_<log_type_name>_<file_index>_<system_time>.dat
示例: log_fully_log_1_20220613203140.dat
<system_time>为timestamp转换后的系统时间。假如雷达返回的timestamp为0，上位机则不对timestamp进行转换，直接使用上位机系统时间进行命名

rsvd

8

uint16_t

trans_index

10

uint32_t

传输索引号

log_data_len

14

uint16_t

日志内容长度

log_data

16

–

日志内容：
需要追加到文件尾

应答方：上位机

ACK

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

ret_code

0

uint8_t

返回码:
(详见 [返回码说明](#5 返回码说明) )

log_type

1

uint8_t

file_index

2

uint8_t

trans_index

3

uint32_t

1.3.1.5.4.2. 0x0301 log采集配置

请求方：上位机

CMD

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

log_type

0

uint8_t

日志类型:
0 : 实时log
3 : flash log

enable

1

uint8_t

0 : 关闭
1 : 开启

应答方：雷达

ACK

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

ret_code

0

uint8_t

返回码:
(详见 [返回码说明](#5 返回码说明) )

1.3.1.5.4.3. 0x0302 log系统时间同步

请求方：上位机

CMD

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

timestamp

0

uint32_t

unix时间戳，表示从1970年1月1日00：00：00所经过的秒数

应答方：雷达

ACK

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

ret_code

0

uint8_t

返回码:
(详见 [返回码说明](#5 返回码说明) )

1.3.1.5.4.4. 0x0303 Debug点云采集配置

请求方：上位机

CMD

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

enable

0

uint8_t

0：关闭
1 : 开启

host_ip

1

uint8_t[4]

Debug点云目的IP地址：AA.BB.CC.DD
data[0]: AA
data[1]: BB
data[2]: CC
data[3]: DD

host_port

5

uint16_t

Debug点云目的端口

reserved

7

uint16_t

预留

应答方：雷达

ACK

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

ret_code

0

uint8_t

返回码:
(详见 [返回码说明](#5 返回码说明) )

1.3.1.5.5. 通用升级

1.3.1.5.5.1. 0x0400 请求开始升级

请求

CMD

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

firmware_type

0

uint8_t

固件类型：
0：大包固件
1：雷达固件
2：其他固件

encrypt_type

1

uint8_t

固件加密类型：
0：None encrypt
1：AES128
2：AES256
3：DES
4：3DES

firmware_length

2

uint32_t

固件总长度

dev_type

6

uint8_t

设备类型：
40：Avia2

应答

ACK

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

ret_code

0

uint8_t

返回码:
(详见(返回码说明) )

1.3.1.5.5.2. 0x0401 固件数据传输

请求

CMD

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

firmware_offset

0

uint32_t

current_length

4

uint32_t

encrypt_type

8

uint8_t

rsvd

9

uint8_t[3]

data

12

uint8_t[n]

固件内容

应答

ACK

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

ret_code

0

uint8_t

返回码:
(详见(返回码说明) )

current_offset

1

uint32_t

received_length

5

uint32_t

1.3.1.5.5.3. 0x0402 固件传输结束

请求

CMD

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

checksum_type

0

uint8_t

checksum_length

1

uint8_t

checksum_data

2

uint8_t[n]

应答

ACK

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

ret_code

0

uint8_t

返回码:
(详见(返回码说明) )

1.3.1.5.5.4. 0x0403 获取固件升级状态

请求

CMD

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

NULL

应答

ACK

名称

偏移(字节)

数据类型

描述

data

ret_code

0

uint8_t

返回码:
(详见(返回码说明) )

upgrade_progress

1

uint8_t

升级进度：
0 ~ 100

1.3.1.6. 返回码说明

名称

返回值

说明

LVX_RET_SUCCESS

0x00

执行成功

LVX_RET_FAILURE

0x01

执行失败

LVX_RET_NOT_PERMIT_NOW

0x02

当前状态不支持

LVX_RET_OUT_OF_RANGE

0x03

设置值超出范围

LVX_RET_PARAM_NOTSUPPORT

0x20

参数不支持

LVX_RET_PARAM_REBOOT_EFFECT

0x21

参数需重启生效

LVX_RET_PARAM_RD_ONLY

0x22

参数只读，不支持写入

LVX_RET_PARAM_INVALID_LEN

0x23

请求参数长度错误，或ack数据包超过最大长度

LVX_RET_PARAM_KEY_NUM_ERR

0x24

参数key_num和key_list不匹配

LVX_RET_UPGRADE_PUB_KEY_ERROR

0x30

公钥签名验证错误

LVX_RET_UPGRADE_DIGEST_ERROR

0x31

固件摘要签名验证错误

LVX_RET_UPGRADE_FW_TYPE_ERROR

0x32

固件类型不匹配

LVX_RET_UPGRADE_FW_OUT_OF_RANGE

0x33

固件长度超出范围

LVX_RET_UPGRADE_FW_ERASING

0x34

固件擦除中

1.3.1.7. CRC算法说明

CRC算法名称

多项式公式

宽度

多项式

初始值

结果异或值

输入反转

输出反转

CRC-16/CCITT-FALSE

x^16^ + x^12^ + x^5^ + 1

16

0x1021

0xFFFF

0x0000

false

false

CRC-32

x^32^ + x^26^ + x^23^ + x^22^ + x^16^ + x^12^ + x^11^ + x^10^ + x^8^ + x^7^ + x^5^ + x^4^ + x^2^ + x + 1

32

0x04C11DB7

0xFFFFFFFF

0xFFFFFFFF

true

true