一、运行方式
1. 基础原理
气压计通过测量大气压力间接计算高度。无人机飞行中,气压随高度上升而降低,传感器将压力信号转为电信号,经ADC转换为数字值。
2. 工作流程
数据采集:同步获取压力与温度值。
原始数据处理:读取传感器寄存器中的原始值。
物理量转换:
使用工厂预存的校准系数进行线性化和温度补偿。
通过公式计算真实气压与温度。
高度解算:将气压值代入国际标准大气模型(ISA)换算为相对高度。
3. 飞控交互
气压计数据输入飞控的导航滤波器,结合IMU、GPS实现融合定位。用户可通过参数控制是否启用气压高度源。
二、技术要点
1. 核心硬件选型

2. 接口与协议
SPI为主流接口。
通信时序需严格遵循数据手册。
3. 补偿算法
温度补偿:内置温度传感器实时校正。
动态误差抑制:通过滤波器剔除气流扰动引起的噪声。
4. 校准机制
出厂预校准:每个传感器存储唯一校准系数。
在线校准:飞控自动选择最优传感器。
三、技术难点与解决方案
1. 环境干扰
问题:气流扰动、温湿度变化导致压力波动。
对策:
硬件:安装于减震支架、远离螺旋桨气流区域。
软件:自适应卡尔曼滤波融合多传感器数据,动态修正漂移。
2. 多传感器协同
问题:单一气压计易受干扰,需冗余设计。
对策:
飞控支持多气压计并行。
故障时自动切换。
3. 低功耗与实时性平衡
问题:高速飞行需高采样率,但功耗敏感。
对策:
传感器多模式切换。
动态调整采样频率。
4. 数据融合挑战
问题:纯气压高度在强风或气流紊乱时不可靠。
对策:
紧耦合融合:气压高度与IMU加速度计、GPS垂直速度数据联合解算。
地形辅助:结合激光雷达测距或视觉SLAM。
四、应用场景需求差异
消费级无人机:侧重低成本与功耗。
工业巡检:要求抗干扰能力。
测绘无人机:依赖亚米级精度。
气压计作为无人机的"高度尺",其性能直接影响飞行安全与任务精度------环境鲁棒性与算法适应性是突破瓶颈的关键。
