无人机高度计所面临的挑战：
无人机（jī）高度计（jì）分（fèn）为绝对高度测量高度计和相对（duì）高度（dù）测量高度计（jì）两（liǎng）种类型，绝对（duì）高（gāo）度测（cè）量（liàng）的（de）是（shì）相（xiàng）对海平面的绝对高度，一般（bān）用于高空飞行的无（wú）人机平台，主要包括气压高度计和（hé）GPS高（gāo）度计，相对（duì）测量的（de）是（shì）无人（rén）机平台（tái）距（jù）离地球表面（miàn）的相对高度，一（yī）般用于低空无人机平台，主要包（bāo）括超（chāo）声波高度计、激光、毫米波雷达（dá）高度计，目前业界主（zhǔ）流用的是超声波高度计，本文重点分析超声波和毫米波雷达高度（dù）计（jì）。
为什么植（zhí）保无人机（jī）要（yào）对（duì）地（dì）形进行追踪：
植保（bǎo）无人机（jī）与农作物的距离要（yào）求最（zuì）低保持（chí）在（zài）1-2m的（de）固（gù）定高度，同时（shí）无人机（jī）不受地形和高（gāo）度限制，根据地形情况自动定高，调整（zhěng）高（gāo）度，自动规避障碍物，同时要求精度较（jiào）高，一般精度不低于20CM，使用环境相对恶劣环境等特点，满足（zú）农药喷（pēn）洒（sǎ）适合的距离，达（dá）到（dào）均（jun1）匀和高效喷射（shè）。
超声波高度计：
超（chāo）声波高度计原理简单、使用方（fāng）便，成本也很低，主流无人（rén）已经初步试装（zhuāng），但是由于超（chāo）声波本身的（de）一些特性，使得超声波高度计在植保无人机、快递（dì）无人机（jī）等无人机领域适应性不强，主要原因如下：
1、不适（shì）合植被覆盖地（dì）形（xíng）：由（yóu）于超声波频率一般在（zài）40KHz～45KHz左右，波长远大于植被的几何尺寸，因此很容（róng）易穿（chuān）透植被，因此，超声波高度计不太适合于森（sēn）林、耕（gēng）地等（děng）植被覆盖地（dì）形。而毫（háo）米波（bō）雷达高度（dù）计可以根（gēn）据（jù）需求选择合适频（pín）段（duàn）满足（zú）不穿透（tòu）树（shù）叶（yè）、穿透树叶但（dàn）不穿透树（shù）干、穿透树叶和树干直达地面等不同应（yīng）用需求，适（shì）应性更（gèng）好。
2、作用距离短:超（chāo）声波高度计（jì）作用距离一（yī）般不超（chāo）过5m，特殊场合使用的超声波高度计可达23m甚至50m，但是距离越（yuè）远，数据（jù）率就（jiù）越低，就（jiù）越难（nán）以达到无人机平台的应用要求。所以，超声（shēng）波高度计一般用于飞（fēi）行（háng）高度（dù）较低的航拍无（wú）人机。
3、抗干扰能力稍（shāo）差:虽然多数（shù）超（chāo）声波传感器的工作频（pín）率为40KHz～45KHz，远高于人类能够（gòu）听到的频率。但是周围环境也会产生类似频（pín）率的噪音。比如，电机在（zài）转动（dòng）过（guò）程会产（chǎn）生一定的高频，轮子在比较硬的地面（miàn）上（shàng）的摩（mó）擦所（suǒ）产生的高频噪音（yīn），机器人本身的抖动，这些都会（huì）引起传（chuán）感器（qì）接收到错误信号。
激光测距传感器工作原理：
激（jī）光测距传（chuán）感器：先（xiān）由激光（guāng）二极管对准目标发（fā）射激光脉冲。经目（mù）标反射后激光向各方（fāng）向散射。部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电（diàn）二极管上。雪崩（bēng）光电二（èr）极管是一（yī）种内部（bù）具有放大功能的光学传感器，因（yīn）此（cǐ）它能检测极其微弱的光信号。记录并处理（lǐ）从光脉冲发（fā）出到（dào）返回被（bèi）接收所经历（lì）的时间（jiān），即（jí）可测定目标距离。
1、激光测距的优点是（shì）精确，缺点是需要注意（yì）人体（tǐ）安全，而且光学系统需要（yào）保持干净，否则将影响测（cè）量
2、激光测距传感器（qì）在（zài）户（hù）外使用肯定是会受雨雾天气影响的，特（tè）别是在喷洒农药也会有（yǒu）一定的（de）影响
3、水面（miàn）反（fǎn）射影（yǐng）响较（jiào）大（dà），当（dāng）无人机（jī）在水稻地、水面飞行（háng），由于（yú）水面的（de）反射，影响较（jiào）大
4、玻璃（lí）墙面反（fǎn）射和穿透也受一定（dìng）的影响（xiǎng）。
毫米波雷达高度计：
毫米波雷达通过发射波与（yǔ）目标回波的频率差计算目标的距离、速度、角度等信息（xī）。
当地（dì）表粗（cū）糙度远小于（yú）波长时进（jìn）行镜面（miàn）反（fǎn）射，地表粗糙度（dù）远大于波长时进行漫反射，一般情况下既有镜面反射又有漫反射，因（yīn）此电磁波可以工作在各种地形（xíng）条件下，增（zēng）加了毫米波（bō）雷达的（de）应用范围。同（tóng）时可以根据应（yīng）用需求灵活设计天线辐射角度，满足检测目标范围的需（xū）求。天线采用泰勒（lè）算法对方向图进行低副瓣（bàn）综合（hé），具有很（hěn）强（qiáng）的副瓣抑制（zhì）比，使高（gāo）度计不容易受（shòu）地面移动目标的干（gàn）扰（rǎo），可（kě）提高雷（léi）达的探（tàn）测性（xìng）能。
1、毫米波雷达精（jīng）度高：由于（yú）工（gōng）作频率高（gāo），可以利用（yòng）大的信号带宽提高距离、速度的测量（liàng）精度（dù）与分辨能力，并能精确的分析目标特征。纳雷（léi）NRA24毫米（mǐ）波雷达在0.1-50米的（de）范围内，测量（liàng）精度±2cm，是UAV平台垂直起降（VTOL）和悬停的理想传感器。
2、抗干扰能（néng）力强：毫米波（bō）雷达具有（yǒu）较强的抗电（diàn）子干扰（rǎo）和抗（kàng）杂波（bō）干扰能力，并具有高度（dù）可靠性的特点。
3、环境适应能力强（qiáng），无论是雾（wù）天，水面（miàn）、玻璃（lí）面都有很好解决。
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