一、運行方式

1. 基礎原理 ?

氣壓計通過測量大氣壓力間接計算高度。無人機飛行中，氣壓隨高度上升而降低，傳感器將壓力信號轉為電信號，經ADC轉換為數字值。

2. 工作流程

數據采集：同步獲取壓力與溫度值。 ?

原始數據處理：讀取傳感器寄存器中的原始值。 ?

物理量轉換： ?

使用工廠預存的校準系數進行線性化和溫度補償。 ?

通過公式計算真實氣壓與溫度。 ?

高度解算：將氣壓值代入國際標準大氣模型（ISA）換算為相對高度。

3. 飛控交互 ?

氣壓計數據輸入飛控的導航濾波器，結合IMU、GPS實現融合定位。用戶可通過參數控制是否啟用氣壓高度源。

二、技術要點

1. 核心硬件選型

2. 接口與協議 ?

SPI為主流接口。 ?

通信時序需嚴格遵循數據手冊。

3. 補償算法 ?

溫度補償：內置溫度傳感器實時校正。 ?

動態誤差抑制：通過濾波器剔除氣流擾動引起的噪聲。

4. 校準機制 ?

出廠預校準：每個傳感器存儲唯一校準系數。 ?

在線校準：飛控自動選擇最優傳感器。

三、技術難點與解決方案

1. 環境干擾

問題：氣流擾動、溫濕度變化導致壓力波動。 ?

對策： ?

硬件：安裝于減震支架、遠離螺旋槳氣流區域。 ?

軟件：自適應卡爾曼濾波融合多傳感器數據，動態修正漂移。

2. 多傳感器協同 ?

問題：單一氣壓計易受干擾，需冗余設計。 ?

對策： ?

飛控支持多氣壓計并行。 ?

故障時自動切換。

3. 低功耗與實時性平衡

問題：高速飛行需高采樣率，但功耗敏感。 ?

對策： ?

傳感器多模式切換。 ?

動態調整采樣頻率。

4. 數據融合挑戰 ?

問題：純氣壓高度在強風或氣流紊亂時不可靠。 ?

對策： ?

緊耦合融合：氣壓高度與IMU加速度計、GPS垂直速度數據聯合解算。 ?

地形輔助：結合激光雷達測距或視覺SLAM。

四、應用場景需求差異

消費級無人機：側重低成本與功耗。 ?

工業巡檢：要求抗干擾能力。 ?

測繪無人機：依賴亞米級精度。

氣壓計作為無人機的“高度尺”，其性能直接影響飛行安全與任務精度——環境魯棒性與算法適應性是突破瓶頸的關鍵。