[发明专利]一种高精度相对高度测量方法及装置

权利要求书

1.一种高精度相对高度测量方法，其特征在于：将两个带有同款气压传感器的测试装置放置在同一环境区域内的两个待测点上，两个测试装置将所测得的高度值上传到数据平台，数据平台计算出两个测试装置中气压传感器的高度差并实时显示在数据平台界面上，此高度差即为两个待测点的相对高度值；

所述数据平台将气压传感器读取到的气压值进行计算校正，转化为海拔值，具体计算方法如下：

首先，根据海拔高度与气压的关系公式，将气压值转化为高度值：

；

式中，H表示海拔高度，P₀表示标准大气压值，P表示测量装置最终输出所测得的测量位置的实时气压值；

实时气压值P的计算公式如下：

P=C₀₀+P_{raw_sc}*[C₁₀+P_{raw_sc}*(C₂₀+P_{raw_sc}*C₃₀)]+T_{raw_sc}*C₀₁+T_{raw_sc}*P_{raw_sc}*(C₁₁+P_{raw_sc}*C₂₁)(2)；

式中，P的单位是Pa；C₀₀、C₁₀、C₂₀、C₃₀、C₀₁、C₁₁和C₂₁分别为校准系数，校准系数为一组16位2进制数，在计算过程中转化为标准10进制数，是由主处理器从气压传感器的校准寄存器中实时读取出来的；P_raw__sc和T_raw__sc分别为气压值和温度值，其计算公式如下：

P_{raw_sc}＝P_raw/kP  (3)；

T_{raw_sc}＝T_raw/kT  (4)；

式中，P_raw和T_raw是主处理器从气压传感器结果寄存器中读取到的气压值与温度值，是一组24位的2机制数，在计算过程中自动转换位10进制数；kP和kT是比例因子，根据采样率大小来决定；

最后，进行n次滤波：

；

式中，n为滤波次数。

2.一种用于执行权利要求1所述高精度相对高度测量方法的装置，其特征在于：包括：

两个结构相同的测量装置，分别放置在两个待测点，通过测得待测点位置气压值与温度值，并通过处理计算出高度值；

数据平台，用于接收两个测量装置所传回的高度数据信息，并计算出两个待测点位置的高度差值，即为相对高度值，并实时显示；

两个测量装置通过移动4G网络或者WIFI网络把测量数据上传到数据平台，实现实时通讯；

所述测量装置包括：

气压传感器，用于测量待测点的绝对气体压强，并利用气压和海拔高度的对应关系计算出海拔高度；

无线通信模块，进行信息的发送或接收；

主处理器，用于主动获取气压传感器测量到的气压值，得出待测点的海拔高度值；

气压传感器测量待测点的实时气压值传输给主处理器，主处理器经处理后得出海拔高度值，接着再通过无线通信模块把海拔高度值编解码上传到数据平台进行测量数据处理，得出最终相对高度值；

所述数据平台包括：

网络服务器，用于控制和协调网络中各设备之间的数据通信，做出响应和处理；

平台客户端，与网络服务器进行数据通信，处理用户需要的数据并实时显示；

网络服务器和平台客户端之间进行网络通信，平台客户端按照用户意愿从网络服务器中接收所需求的数据，并进行处理后显示。