氣壓高度計(jì)的工作原理

日期：2025-05-02 19:31

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摘要：氣壓高度計(jì)的工作原理:氣壓高度計(jì)是利用大氣壓的變化規(guī)律，來(lái)測(cè)量所在地的海拔高度和所在地的大氣壓變化，以及測(cè)量因地域變化發(fā)生的相對(duì)高度。利用氣壓測(cè)量海拔高度。要使用氣壓高度計(jì)，必須了解以下基本知識(shí):大氣壓強(qiáng)(簡(jiǎn)稱大氣壓) :即空氣作用在所在地面單位面積上的壓力( 即空氣重量)。大氣壓強(qiáng)的單位有:百帕(hPa) 、毫巴(mbar) 、毫米汞柱(mmHg) 、英寸汞柱(inHg)。

氣壓高度計(jì)的工作原理

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氣壓高度計(jì)是航空大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)的一部分，它是根據(jù)載體所在處大氣靜壓測(cè)量載體的重力勢(shì)高度。飛行員依賴他控制飛行器、保持地形許可和與其它飛行器的垂直距離。氣壓高度值將被提供給飛行管理系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛儀、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及應(yīng)答機(jī)使用，已成為各類飛行器不可缺少的導(dǎo)航儀表。尤其是當(dāng)高度信息與GPRS信息融合實(shí)現(xiàn)組合定位，可以*小成本提高GPRS定位精度和完好性監(jiān)測(cè)性能。

近年來(lái),全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)( global navigation satellite system,GNSS)得到了快速的發(fā)展。但是,GNSS垂直方向上的精度稍遜于水平方向。通常,垂直精度在航空領(lǐng)域至關(guān)重要,隨著城市的發(fā)展,在城市立交橋或者盤山公路的導(dǎo)航中,垂直方向精度的重要性也日漸突出。在城市峽谷和森林區(qū)域等多遮擋環(huán)境中,容易造成定位中斷。通過(guò)測(cè)量氣壓得到高度信息可以輔助GNSS導(dǎo)航,增加系統(tǒng)的可用性。在通過(guò)立交橋或盤山公路時(shí)，GNSS的高程精度無(wú)法分辨出車輛所處的高度,通過(guò)氣壓高度計(jì)可以**的測(cè)量出相對(duì)高度,提高了系統(tǒng)在高程方向上的精度。

氣壓高度計(jì)是利用大氣壓的變化規(guī)律，來(lái)測(cè)量所在地的海拔高度和所在地的大氣壓變化，以及測(cè)量因地域變化發(fā)生的相對(duì)高度。利用氣壓測(cè)量海拔高度。

要使用氣壓高度計(jì)，必須了解以下基本知識(shí):大氣壓強(qiáng)(簡(jiǎn)稱大氣壓) :即空氣作用在所在地面單位面積上的壓力( 即空氣重量)。大氣壓強(qiáng)的單位有:百帕(hPa) 、毫巴(mbar) 、毫米汞柱(mmHg) 、英寸汞柱(inHg)。

大氣壓強(qiáng)隨高度而變化的規(guī)律是氣壓高度計(jì)測(cè)量的理論基礎(chǔ)。在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下,對(duì)流層內(nèi)由氣壓計(jì)算高度的公式為:

式中:R0=287.05 J/(kg●K)是干空氣的氣體常數(shù),g=9.806 65,為重力加速度。當(dāng)參考點(diǎn)取海平面時(shí),在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下,海平面處的靜壓P0= 101. 325 kPa,溫度T=288.15 K,海平面高度H0=0m。式(1)也稱為L(zhǎng)aplace氣壓高度方程。使用式(1)通過(guò)測(cè)量到氣壓P和溫度T可以計(jì)算出相對(duì)于參考點(diǎn)H0的高度H。

PMH-1氣壓高度計(jì)是瑞士SIMTEC AG公司研發(fā)和生產(chǎn)的，它內(nèi)部采用的是一款采用MEMS工藝的高精度大氣壓力傳感器。它具有精度高，達(dá)到0.03%FS，長(zhǎng)期穩(wěn)定性好，低漂移等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)它不受國(guó)際武器貿(mào)易條例約束（ITAR FREE）。PMH-1氣壓高度計(jì)廣泛用于航空、航天和氣象等行業(yè)。