无（wú）人机（jī）高度（dù）计所面临的挑战：
无人机高度计分为绝对高度测量高度计和相对（duì）高度测量高度计两种类（lèi）型，绝（jué）对（duì）高度测量（liàng）的是相对海平面的（de）绝对高度，一般（bān）用于高空（kōng）飞行的无人机平台，主要包（bāo）括气压高度计和GPS高度计，相对测量的是（shì）无人机平台距离地球（qiú）表面的相（xiàng）对高度，一般用（yòng）于（yú）低空（kōng）无人机平台（tái），主要包括超声（shēng）波高度计、激光、毫米波雷达（dá）高（gāo）度计，目前（qián）业界主流用的是超（chāo）声波高度计，本文重点分析超声（shēng）波和（hé）毫米波（bō）雷达高度（dù）计。
为什么植保无人机要对地形进行追（zhuī）踪：
植保无（wú）人机与（yǔ）农作物的距离要求最低保持在1-2m的固定高度，同时无人机不受地形和高（gāo）度限制，根据（jù）地形情况（kuàng）自动（dòng）定高，调整高度，自动规避（bì）障（zhàng）碍物，同时要（yào）求精度较高，一般精度不低（dī）于20CM，使用环境相对恶劣环（huán）境等特点，满足农药（yào）喷洒适合的（de）距离，达（dá）到（dào）均匀和高（gāo）效喷射。
超声波高度计：
超声波高度计原理简（jiǎn）单、使用（yòng）方便，成本也很低，主（zhǔ）流无人已（yǐ）经初步试装，但是由于超声（shēng）波（bō）本身的一些特性，使得超声波（bō）高度（dù）计在（zài）植保无人机、快递无人机（jī）等无人机领域（yù）适应性不强，主要原因如下：
1、不适合植被覆盖地形：由于超声（shēng）波频率（lǜ）一般在40KHz～45KHz左右，波长（zhǎng）远大于植被（bèi）的（de）几何尺寸，因（yīn）此很容（róng）易穿透植被，因此，超声波高（gāo）度（dù）计不太（tài）适合于（yú）森林（lín）、耕（gēng）地等植被（bèi）覆盖地形（xíng）。而毫米波雷达（dá）高度计（jì）可以根据需（xū）求选择合适（shì）频段满足不穿透树叶、穿透树叶但（dàn）不穿透树干、穿（chuān）透树叶和树干（gàn）直达地面等不同应（yīng）用需求，适应性更好。
2、作用距离短:超声波高度（dù）计作用距离一般不（bú）超过5m，特殊场合使用的超声波高（gāo）度计可达（dá）23m甚至50m，但是距离越远，数据率就越低，就越难以达到无人机平台的应用要求。所以，超声波（bō）高度计一般（bān）用（yòng）于（yú）飞行高（gāo）度（dù）较（jiào）低的航（háng）拍无（wú）人机。
3、抗干（gàn）扰能力稍差（chà）:虽然多数超声波传感器的工作频率为40KHz～45KHz，远（yuǎn）高于人类能（néng）够听到的频率。但（dàn）是周围（wéi）环境也会产（chǎn）生类似（sì）频（pín）率的噪音。比如，电机（jī）在转动（dòng）过程（chéng）会产生一定的高频，轮子在比（bǐ）较（jiào）硬的地面上的（de）摩擦所产生的高（gāo）频（pín）噪音（yīn），机器人（rén）本（běn）身的抖动，这些都会引（yǐn）起传感器接收到（dào）错误信号（hào）。
激光测距传（chuán）感器工作（zuò）原理：
激光测距传（chuán）感器：先由（yóu）激光二极管对准（zhǔn）目标发射激光（guāng）脉冲。经目标反射后激光（guāng）向各方（fāng）向散射。部分散射光返回（huí）到传感器接收器，被光学系统接收后成（chéng）像到（dào）雪（xuě）崩光（guāng）电二极管（guǎn）上。雪崩光电（diàn）二（èr）极管是一种内（nèi）部具有放大功（gōng）能的（de）光学传感器，因此它能（néng）检测极其微弱的光（guāng）信号。记（jì）录并处理（lǐ）从光脉冲发出（chū）到返（fǎn）回被（bèi）接（jiē）收（shōu）所（suǒ）经历的（de）时间，即可测定目（mù）标距离。
1、激光（guāng）测（cè）距的优点是精（jīng）确，缺点是需要（yào）注意人体安全，而且光（guāng）学系统需要保持（chí）干净，否则将影响测量
2、激（jī）光测距传感器在（zài）户外使用（yòng）肯（kěn）定（dìng）是会（huì）受雨雾天（tiān）气影响（xiǎng）的，特别（bié）是（shì）在喷（pēn）洒农药（yào）也会有（yǒu）一（yī）定的影响
3、水面（miàn）反（fǎn）射影响（xiǎng）较大，当无（wú）人机在水稻地、水面（miàn）飞（fēi）行，由于（yú）水面的反射，影响较大（dà）
4、玻璃墙面反射和穿透（tòu）也受一定的影响。
毫（háo）米波（bō）雷达高（gāo）度计（jì）：
毫米（mǐ）波雷达通过发射波与目标回波的（de）频率差计算目标的距离、速度（dù）、角度等（děng）信息。
当（dāng）地表（biǎo）粗（cū）糙度（dù）远小于波长时进（jìn）行镜面反射，地表（biǎo）粗糙度远大于波长时（shí）进行漫反射（shè），一般情况下既有镜面（miàn）反射又（yòu）有漫反射，因此电磁波可以工作在各（gè）种地形条件下，增加了（le）毫米波雷达（dá）的（de）应用范围。同时可（kě）以根据应用需求灵活设（shè）计天线辐射角度，满足检（jiǎn）测（cè）目标（biāo）范围（wéi）的需求。天线采用（yòng）泰勒（lè）算法对（duì）方（fāng）向（xiàng）图（tú）进行低副瓣综合（hé），具有很强的副瓣（bàn）抑制比（bǐ），使高度计不容易受地面移动（dòng）目标的干扰，可提高雷达（dá）的探（tàn）测性能。
1、毫米波雷达精度高：由（yóu）于工作（zuò）频率高，可以利用大的信号带宽提高距离（lí）、速（sù）度的测量精度与（yǔ）分辨能力，并能精确的分（fèn）析目（mù）标特征。纳雷NRA24毫米波雷达在0.1-50米的范围内（nèi），测量精度±2cm，是UAV平台垂直起降（VTOL）和悬停的理想传感器。
2、抗干扰能力（lì）强：毫米波雷达具（jù）有（yǒu）较（jiào）强的抗电（diàn）子干扰和抗杂波干扰（rǎo）能（néng）力，并具有（yǒu）高度（dù）可靠性的特点。
3、环境适（shì）应能力强，无论是雾天，水（shuǐ）面、玻璃面（miàn）都有很好（hǎo）解（jiě）决。
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