欢迎进入桂伦自动化!
当前位置:首 页 > 桂伦资讯中心 > 桂伦快讯
桂伦资讯中心
桂伦快讯
电话:021-56519159  56139925    传真:021-56503715  36359826   

无人机如何感知高度?

关键词标签:更新时间:2025-8-27 8:24:05 发布人:上海桂伦 浏览次数:4

 1. 气压计 (Barometer)
这是最常用且成本最低的测量相对高度的方法。

   原理:根据大气压随海拔升高而降低的物理特性。无人机通过测量当前位置的大气压,与起飞点的气压进行对比,计算出相对高度变化。
   优点:成本低、功耗小、数据输出频率高,能够提供连续的高度变化信息。
   缺点:
       极易受环境影响:天气变化(如突然刮风、下雨)、建筑物内的通风系统、无人机自身的螺旋桨下洗气流都会导致气压剧烈波动,产生高度读数“漂移”。你可能看到无人机在悬停时高度显示会轻微上下跳动,这通常是气压计误差。
       只能测相对高度:它测量的是相对于起飞点的高度,而不是绝对海拔高度(Above Sea Level)。

 2. 全球导航卫星系统 (GNSS/GPS)
GNSS(如GPS、北斗、GLONASS)主要提供位置信息,但也能用于计算高度。

   原理:通过接收多颗卫星的信号,通过三角测量法计算出接收器(无人机)在地球坐标系中的三维位置,其中包括经纬度和海拔高度。
   优点:提供的是绝对海拔高度(相对于海平面),在室外开阔地带精度较高,且不受气流等因素干扰。
   缺点:
       精度有限:民用GPS的垂直高度精度通常比水平精度差,误差可能在10米甚至更大。
       更新率低:数据更新频率(通常为5-10Hz)远低于其他传感器,无法满足高速飞行时对高度快速变化的感知需求。
       信号遮挡:在室内、桥下、高楼林立的城市峡谷中无法使用或信号极差。

 3. 视觉/光学流量传感器 (Visual/Optical Flow Sensors)
这种方式模仿了昆虫的视觉导航,在室内或无GPS环境中至关重要。

   原理:无人机底部的摄像头持续对地拍摄高速图像,通过计算连续图像中特征点的移动(光流),来判断无人机在水平和垂直方向上的位移。结合超声波测距(见下文)提供的初始离地高度,可以非常精确地计算出垂直方向的速度和位置变化。
   优点:在室内和近地面(通常<10米)效果极好,能实现精准的悬停和高度锁定。
   缺点:依赖纹理丰富、光照良好的地面。在水面、纯色地板、强光或极度黑暗的环境下会失效。

 4. 超声波传感器 (Ultrasonic Sensor)
主要用于低空,特别是起飞、着陆和精准悬停阶段。

   原理:向地面发射超声波并接收回波,通过计算声波往返的时间来直接测量离地高度。
   优点:在近距离(通常0.1米 - 8米)内精度非常高,可达厘米级,成本低。
   缺点:测量范围非常有限,超过一定高度后回波太弱无法识别。容易受吸音材料(如地毯、草地)和复杂地形干扰。

 5. 激光测距仪 (Lidar)
主要用于高端行业级无人机,实现三维环境感知和避障,其中就包括精确的高度测量。

   原理:向下方发射激光束并测量反射光返回的时间,原理类似超声波,但使用的是光速,精度极高。
   优点:精度极高(可达厘米甚至毫米级)、测量范围广(可从几米到上百米)、抗干扰能力强。
   缺点:成本非常昂贵,通常只在测绘、巡检、农业等专业领域使用。

 6. 惯性测量单元 (IMU)
IMU(包含加速度计和陀螺仪)本身不直接测量高度,但它是感知高度的关键组成部分。

   原理:加速度计可以测量出无人机在垂直方向上的加速度。通过对加速度进行一次积分可以得到垂直速度,二次积分就可以得到高度的变化量。
   优点:数据更新频率极高(可达数百甚至数千Hz),能提供极其平滑的瞬时运动数据。
   缺点:积分误差会随着时间快速累积(例如,加速度计微小的零点漂移,积分几分钟后就会导致巨大的高度误差),不能单独用于测量高度。



 核心技术:传感器融合 (Sensor Fusion)

无人机的大脑——飞控(Flight Controller)——并不会单独相信某一个传感器。它会通过一种叫做卡尔曼滤波(Kalman Filter) 的算法,将所有传感器的数据融合在一起,取长补短,得出一个最优的估计值。

一个典型的工作流程如下:

1.  起飞时:飞控以GNSS提供的绝对海拔和气压计读数作为初始高度基准。
2.  低空飞行(<10米):超声波传感器和视觉传感器提供极高精度的离地高度数据,用于修正气压计和IMU的误差,实现稳定悬停。
3.  中高空飞行:气压计成为主要的相对高度来源,因为它数据连续。GNSS提供绝对高度参考,定期校正气压计的累积漂移。IMU提供高频的加速度数据,让飞控能快速响应高度变化(如上升/下降指令),同时飞控用气压计和GNSS的数据来消除IMU的积分误差。

4.  在特定环境中:如室内,系统会自动切换到视觉+超声波+IMU的组合模式,完全忽略失效的GNSS信号。

物流运输更安全!在桂伦货品运输的费用从未被加进您所购买产品的售价中。只要您需要,我们就会免费为您提供服务。在运输方式上,桂伦一般采用快递方式发货,因为快递一般注重产品安全,打包时里面会装有海棉等填充物,这样可以避免运输途中的损坏,同时快递运输时间短,从而也减少客户的等待。

我们一起省钱!当您需要订购桂伦产品时,如我们库存有现货,您需支付全部货款,我们给您发货,如果是期货的,您需先支付30%定金,货到我们公司后您再支付剩余的货款,您的及时付款是对我们工作的支持,同时也为我们节省了财务成本,这也是我们能一贯保持优质低价的原因之一。欢迎您的参与,让我们一起省钱吧!

用心服务客户至上!在桂伦购买的产品,我们均为您提供一年质保的服务,可以享有桂伦强大的技术团队为您提供一对一的技术支持服务!在产品使用过程中,您遇到任何产品安装或是调试的问题,都可以随时联系我们,我们必定尽心尽力为您服务。用心服务,客户至上是我们服务的宗旨!
点击了解更多>> 倍加福相关产品http://www.365buygk.com

上一条:没有了
下一条:目前水下通讯技术有哪些?
相关信息
产品快速导航
常用导航
倍加福传感器 倍加福安全栅 倍加福编码器 p+f P+F光电传感器 P+F超声波传感器 P+F液位传感器 菲尼克斯电源 菲尼克斯端子 菲尼克斯继电器 菲尼克斯浪涌保护器 菲尼克斯防雷保护器 MTL安全栅 MTL浪涌保护器 123456
生产线行业
P+F传感器 施克传感器 图尔克传感器 邦森传感器 巴鲁夫传感器 易福门传感器 科瑞传感器 MTS传感器
工业安全
p+f安全栅 MTL安全栅 菲尼克斯安全栅
转速监测
P+F编码器 光洋编码器 施克编码器 邦森编码器 IFM编码器 库柏勒编码器 雷恩编码器 北极星编码器
使用案例
P+F编码器电梯应用 P+F超声波印刷行业应用 P+F安全栅在石油化工行业应用 P+F传感器在汽车生产线应用
工程专区
高炉自动化解决方案 焦炉自动化解决方案 钢厂变电站解决方案 转炉自动化解决方案 污水处理工艺 纺织生产线解决方案
首页全部品牌热销产品P+F倍加福专区PHOENIX菲尼克斯专区MTL专区工程部成功案例服务保障桂伦文化桂伦资讯中心
友情链接: 倍加福
新手上路
商务流程
关于支付
付款须知
配送方式
快递运输
售后服务
关于售后
订购热线
021-56519159
展开
在线客服

联系我们

销售手机

微 信

13801846998

销售手机

微信

13801846998

采购手机

微信

13801846998

售后手机

微信

13801846998
电话:021-56519159
电话:021-56139925
传真:021-56503715
stevenwang2004@126.com

扫一扫 关注我们