无人机高（gāo）度计所面临（lín）的挑战：
无（wú）人机高（gāo）度计分（fèn）为绝（jué）对高度测量高（gāo）度计和相对高度测量高度计两种（zhǒng）类型，绝对高度测量的是相（xiàng）对海平（píng）面的（de）绝对高（gāo）度，一（yī）般用于高空飞行的无（wú）人机平台，主（zhǔ）要包括气压高度计和（hé）GPS高（gāo）度计，相对测量的是（shì）无人机平（píng）台距离地球表面的相对高（gāo）度，一般用于低空无人（rén）机平台，主要包括超声波高度（dù）计、激光、毫米波雷达高度计，目前（qián）业界主流用的是超声波高度计，本文重点分析超声（shēng）波和毫米波雷达高度计（jì）。
为什么（me）植保（bǎo）无（wú）人机要（yào）对地形（xíng）进（jìn）行追踪（zōng）：
植保无人机与农（nóng）作物的（de）距离（lí）要求最低（dī）保持（chí）在（zài）1-2m的固定高（gāo）度，同时无人机不受地形和高（gāo）度限制，根（gēn）据地形情（qíng）况自动定（dìng）高，调（diào）整高度，自动规避障碍物，同时要求精度较高，一（yī）般精度不低于20CM，使（shǐ）用环境相对恶劣（liè）环境等（děng）特点（diǎn），满足农药喷洒适合的距离，达到（dào）均匀（yún）和高效喷射。
超声波高度计（jì）：
超声波高度计（jì）原理简单、使用（yòng）方便，成本也很低，主流无人（rén）已经初步试装（zhuāng），但是由于超声波本身（shēn）的一些特性，使得（dé）超（chāo）声波高度计在植保无人机、快（kuài）递无人机等（děng）无（wú）人机领域（yù）适应（yīng）性不强，主要原因如下：
1、不适合植（zhí）被覆盖地（dì）形：由于超声波频率一般（bān）在40KHz～45KHz左右，波（bō）长（zhǎng）远大于植（zhí）被（bèi）的几何尺寸，因此（cǐ）很容易穿透植被，因此，超声波高度计不太适合于森（sēn）林、耕地等植被覆盖地（dì）形。而毫米波雷达高度（dù）计可以根据需求（qiú）选择（zé）合适频段满足不穿透树（shù）叶、穿（chuān）透树叶但不（bú）穿透树（shù）干、穿透树叶和树干直达地（dì）面等不同应用需求，适应性更好。
2、作用距离短:超声波高度计作用距离一（yī）般不超过5m，特殊场（chǎng）合（hé）使（shǐ）用的超声波高度计可达（dá）23m甚（shèn）至50m，但是距离越远，数（shù）据率就越（yuè）低，就越难（nán）以达到无人机平（píng）台的应用（yòng）要（yào）求。所（suǒ）以（yǐ），超声波高度计一般用于飞行高度较低（dī）的航拍无人机。
3、抗干（gàn）扰能（néng）力稍差:虽然多数超声波传（chuán）感（gǎn）器的（de）工作频率为（wéi）40KHz～45KHz，远高于人类能够听到（dào）的（de）频率。但（dàn）是（shì）周围环境（jìng）也会（huì）产生类似（sì）频率的噪音（yīn）。比如，电机在（zài）转动过（guò）程会（huì）产生一定的高频，轮子在比较硬（yìng）的地面上的摩擦（cā）所产生的高频噪音，机（jī）器人本（běn）身的（de）抖动，这些都会引起（qǐ）传感器（qì）接（jiē）收到错误（wù）信（xìn）号。
激光测（cè）距传感器工作原（yuán）理：
激（jī）光测距传感器（qì）：先（xiān）由激光二（èr）极管对（duì）准目标发射激光（guāng）脉冲。经目（mù）标反射后（hòu）激光向（xiàng）各方向（xiàng）散（sàn）射。部分散射光（guāng）返回到传感器接收器，被光（guāng）学系统接收后成像（xiàng）到雪（xuě）崩光电二极管上。雪崩（bēng）光电二极管是一种内部具（jù）有放大功能的光学传感器，因此它能检（jiǎn）测极其微弱的光信号。记录并处（chù）理从光脉（mò）冲发（fā）出到（dào）返回被（bèi）接收所（suǒ）经历的时间，即可测（cè）定目标距离。
1、激光测距的优点是（shì）精确，缺点是需要（yào）注意人体安全，而且光（guāng）学（xué）系统需要（yào）保持干净，否则将影响（xiǎng）测量（liàng）
2、激光测距传（chuán）感器在户外使用肯定是（shì）会受雨雾天气影响的，特（tè）别是在喷洒农药也会有一定的影响
3、水（shuǐ）面（miàn）反射（shè）影响较大，当无人机（jī）在水稻地、水面飞行，由（yóu）于水（shuǐ）面的（de）反（fǎn）射，影（yǐng）响较大
4、玻璃墙面反（fǎn）射和穿透也受（shòu）一定的影响。
毫米（mǐ）波雷达高度计：
毫米波雷达通过发射波与目标回波的频率差计算目标的（de）距离、速度、角度等信息。
当地（dì）表粗糙度远小于波（bō）长（zhǎng）时进行镜面反射，地（dì）表粗糙度（dù）远（yuǎn）大于波长时进行漫反射，一般（bān）情（qíng）况下既有镜面反射又有漫反射（shè），因（yīn）此电磁波可（kě）以工作在各种地形（xíng）条件下，增加了毫米波雷达（dá）的应用（yòng）范围（wéi）。同时可以根据应（yīng）用需求灵活设（shè）计天线辐射角度，满足（zú）检测目（mù）标范围的（de）需求。天线采用泰勒（lè）算法（fǎ）对方向图进行低副瓣综合，具有（yǒu）很强的（de）副瓣抑制比，使高度计不容易受（shòu）地面（miàn）移动目标的干扰，可提高雷达的探（tàn）测性能。
1、毫米波雷达精度高（gāo）：由（yóu）于工作频率（lǜ）高，可以利用大（dà）的信号（hào）带宽提高距（jù）离（lí）、速度的测量精度与（yǔ）分辨能力，并能精（jīng）确的分析目标特（tè）征。纳雷NRA24毫米波雷达在0.1-50米（mǐ）的范围内，测量精度±2cm，是（shì）UAV平台垂直起降（VTOL）和悬停的理想传感器。
2、抗干扰能力强（qiáng）：毫（háo）米波（bō）雷（léi）达具有较强的抗电子干扰和抗杂（zá）波干扰能力，并具有高度可靠性的特点。
3、环境适（shì）应能力强，无论是雾天，水（shuǐ）面（miàn）、玻璃面都有很好解（jiě）决。
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