气压高度计的工作原理

日期：2024-05-19 23:59

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摘要：气压高度计的工作原理:气压高度计是利用大气压的变化规律，来测量所在地的海拔高度和所在地的大气压变化，以及测量因地域变化发生的相对高度。利用气压测量海拔高度。要使用气压高度计，必须了解以下基本知识:大气压强(简称大气压) :即空气作用在所在地面单位面积上的压力( 即空气重量)。大气压强的单位有:百帕(hPa) 、毫巴(mbar) 、毫米汞柱(mmHg) 、英寸汞柱(inHg)。

气压高度计的工作原理

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气压高度计是航空大气数据系统的一部分，它是根据载体所在处大气静压测量载体的重力势高度。飞行员依赖他控制飞行器、保持地形许可和与其它飞行器的垂直距离。气压高度值将被提供给飞行管理系统、自动驾驶仪、惯性导航系统、卫星导航系统及应答机使用，已成为各类飞行器不可缺少的导航仪表。尤其是当高度信息与GPRS信息融合实现组合定位，可以*小成本提高GPRS定位精度和完好性监测性能。

近年来,全球卫星导航系统( global navigation satellite system,GNSS)得到了快速的发展。但是,GNSS垂直方向上的精度稍逊于水平方向。通常,垂直精度在航空领域至关重要,随着城市的发展,在城市立交桥或者盘山公路的导航中,垂直方向精度的重要性也日渐突出。在城市峡谷和森林区域等多遮挡环境中,容易造成定位中断。通过测量气压得到高度信息可以辅助GNSS导航,增加系统的可用性。在通过立交桥或盘山公路时，GNSS的高程精度无法分辨出车辆所处的高度,通过气压高度计可以**的测量出相对高度,提高了系统在高程方向上的精度。

气压高度计是利用大气压的变化规律，来测量所在地的海拔高度和所在地的大气压变化，以及测量因地域变化发生的相对高度。利用气压测量海拔高度。

要使用气压高度计，必须了解以下基本知识:大气压强(简称大气压) :即空气作用在所在地面单位面积上的压力( 即空气重量)。大气压强的单位有:百帕(hPa) 、毫巴(mbar) 、毫米汞柱(mmHg) 、英寸汞柱(inHg)。

大气压强随高度而变化的规律是气压高度计测量的理论基础。在标准大气条件下,对流层内由气压计算高度的公式为:

式中:R0=287.05 J/(kg●K)是干空气的气体常数,g=9.806 65,为重力加速度。当参考点取海平面时,在标准大气条件下,海平面处的静压P0= 101. 325 kPa,温度T=288.15 K,海平面高度H0=0m。式(1)也称为Laplace气压高度方程。使用式(1)通过测量到气压P和温度T可以计算出相对于参考点H0的高度H。

PMH-1气压高度计是瑞士SIMTEC AG公司研发和生产的，它内部采用的是一款采用MEMS工艺的高精度大气压力传感器。它具有精度高，达到0.03%FS，长期稳定性好，低漂移等优点。同时它不受国际武器贸易条例约束（ITAR FREE）。PMH-1气压高度计广泛用于航空、航天和气象等行业。