无人机高度（dù）计所面（miàn）临的挑战：
无人机（jī）高度计分为绝（jué）对高度测量高度（dù）计和相（xiàng）对高度测量高度计两种类（lèi）型，绝（jué）对高度测（cè）量（liàng）的是相对海平（píng）面的（de）绝对高度，一般用（yòng）于高（gāo）空飞行的无人机平台，主要包括气压高度计和GPS高度计，相对测量（liàng）的是无人（rén）机平台距离地球表（biǎo）面的相对高度，一般用（yòng）于低空（kōng）无人机平台，主要（yào）包（bāo）括超声（shēng）波高度计、激光、毫米（mǐ）波（bō）雷达高度计（jì），目前业界主流用的是超声波高度计，本文重点分析超声（shēng）波（bō）和毫米波雷达高度计。
为什么植保无（wú）人机要对地形进行（háng）追踪：
植保无人（rén）机与（yǔ）农作（zuò）物（wù）的（de）距离要求最低保持在1-2m的（de）固定高度，同时无人机不（bú）受（shòu）地形（xíng）和高度限制（zhì），根据地形情况自动定高，调整高度（dù），自动规避（bì）障碍物，同（tóng）时要求（qiú）精度较高，一般精（jīng）度不低于20CM，使用环（huán）境相对恶劣环境（jìng）等特点，满（mǎn）足农药（yào）喷洒适合的距离，达到（dào）均（jun1）匀（yún）和（hé）高效喷（pēn）射。
超声波高度计：
超声波高度计原理简单、使用方（fāng）便，成本也（yě）很低，主流无人已经（jīng）初步试装，但是（shì）由（yóu）于（yú）超声波（bō）本（běn）身的一些特性，使得超声波高度计在植保无（wú）人机、快（kuài）递无人机（jī）等无人机（jī）领（lǐng）域适应（yīng）性不强，主要原因如下：
1、不适合植被覆盖地形：由于超声波频（pín）率（lǜ）一般在40KHz～45KHz左（zuǒ）右，波长远大于植（zhí）被的几何尺寸，因此很（hěn）容（róng）易穿透植被（bèi），因此，超声（shēng）波高度（dù）计不太适合于森林（lín）、耕地等植被覆盖地形。而毫米（mǐ）波（bō）雷（léi）达高度计可以根（gēn）据需（xū）求选择合适（shì）频段满足不穿透树叶、穿（chuān）透树叶但不穿透树干、穿透树叶和树干直（zhí）达地面（miàn）等不同应用需求，适应性（xìng）更好。
2、作用距（jù）离短:超声波高（gāo）度计作用距离一般不超（chāo）过5m，特殊场合使用的超声波高度计可达23m甚至50m，但是（shì）距（jù）离越远，数据率就越低，就越难以达（dá）到无人机平台的应用要求。所以，超声波（bō）高度计一般用于（yú）飞行高度较低的航拍无人机。
3、抗（kàng）干（gàn）扰能（néng）力稍差:虽然多数超声波（bō）传（chuán）感器的工作频率为40KHz～45KHz，远高（gāo）于人（rén）类能够听（tīng）到（dào）的（de）频率。但是周围环境也（yě）会产生类（lèi）似频率的噪音。比（bǐ）如，电机在转动过程会（huì）产（chǎn）生一定的高频，轮子在（zài）比较硬的地面上的（de）摩擦所产（chǎn）生（shēng）的高频噪音（yīn），机器人本身（shēn）的抖动（dòng），这些都会引起（qǐ）传感器接（jiē）收到错误信号。
激光测距传感器工（gōng）作原理：
激光（guāng）测距传感器：先由激光二（èr）极（jí）管对准目标（biāo）发射激（jī）光脉冲。经目标反射（shè）后激（jī）光向各方（fāng）向散射。部分散射光（guāng）返回（huí）到传感（gǎn）器接收器，被光学系统接收后（hòu）成像到雪崩光（guāng）电二极管上（shàng）。雪（xuě）崩光电二极（jí）管是（shì）一种内部具有放大功能的（de）光（guāng）学传感器，因此它能（néng）检测极其微弱的光（guāng）信号。记录并处理从（cóng）光脉冲发出到返（fǎn）回被接（jiē）收（shōu）所（suǒ）经历的（de）时间，即可测定（dìng）目标距（jù）离（lí）。
1、激光测距的优（yōu）点是精确，缺点是需（xū）要注意人体安全，而且光学系统需要保（bǎo）持（chí）干净，否则将影响测量
2、激（jī）光测距（jù）传感器在户外使用肯定是会受雨雾天（tiān）气影响的（de），特（tè）别是（shì）在喷（pēn）洒农药也（yě）会有一定的（de）影响
3、水面反射影响较大，当无（wú）人机在水稻地、水面飞行，由于水面的反射（shè），影响较大（dà）
4、玻璃（lí）墙面反射（shè）和穿透也受一定的影响（xiǎng）。
毫（háo）米波雷达（dá）高度计：
毫米（mǐ）波雷（léi）达通过（guò）发射（shè）波与目标回波的频率差计算目标的距离（lí）、速（sù）度、角度（dù）等信息（xī）。
当地表粗糙（cāo）度远小于波长时（shí）进（jìn）行镜面反射，地表粗糙（cāo）度（dù）远大于波长时进（jìn）行漫（màn）反射，一般情（qíng）况（kuàng）下既有（yǒu）镜面反（fǎn）射（shè）又有漫反（fǎn）射，因（yīn）此电磁（cí）波可以工作在各种地形条件下，增加了毫米波雷达的（de）应用范围。同时可以根据应用（yòng）需求灵活设（shè）计天线辐（fú）射角度，满足（zú）检测目标范围的需求。天线采用泰勒算法（fǎ）对方向图进行低副瓣综合，具有很强的副瓣（bàn）抑制比，使高度计不容易受地面移动目标的干扰，可提高雷达的探测性能。
1、毫米波雷达精（jīng）度高（gāo）：由于工作频率高，可以利（lì）用（yòng）大的信号带宽提高距离、速（sù）度的测量精度与分（fèn）辨能（néng）力，并能精确的分析目标（biāo）特征。纳雷（léi）NRA24毫米波（bō）雷达在0.1-50米的范围内，测量精度±2cm，是UAV平台垂直起（qǐ）降（VTOL）和（hé）悬停的理想传感器。
2、抗干扰能力强：毫米波雷（léi）达具有较（jiào）强（qiáng）的（de）抗电（diàn）子干扰和（hé）抗杂波干扰能力，并具有高度（dù）可靠性的特点。
3、环境适应能（néng）力强，无论是雾（wù）天，水（shuǐ）面（miàn）、玻璃（lí）面（miàn）都有很好解决。
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