在高度数据获取时，最常用到的是气压计和加速度计。无人机一般都会使用气压计，给飞控定高，还可以做天气监控，因为温度和风速的变化都会影响测量结果。
一、气压计-加速度计数据融合
方法一：通过气压计测量得到的气压P，用公式：
H=44300*(1- (P/P0)^(1/5.256))
计算得到海拔高度，式中P0=大气压（101.325kPa@0℃）。
注：有需要说明的是，气压计计算高度并不完全是海拔高度，因为使用的是标准海平面大气压，而不是当前海平面大气压。
但是直接得到的气压数据一般噪声较大无法直接使用。气压计获得的高度数据波形如图所示：
方法二：通过加速度积分。但是，加速度对时间的二阶积分容易产生误差累积造成的漂移。加速度积分获得的速度和高度波形如图所示：
鉴于两者数据各自的特点，可以利用它们各自的优点进行数据融合。那么，我们通过什么方法可以将两者数据的优点融合在一起，从而得到一组能真正用到工程测量中的数据呢？可以使用卡尔曼融合、互补融合等。卡尔曼滤波器作为当今最先进的状态估计的滤波算法，肯定是最好的选择。下面分享一下高度数据卡尔曼融合的经验。
二、BMP180气压计受到太阳照射影响的说明
使用博世的BMP180的气压计测高度，用于惯性导航方向，所以经常在室外做实验，发现在太阳光下和树荫下的高度差很大，见下图：
曲线高的地方在太阳光下面，曲线数值小的部分在树荫下。
后来，在做了遮光处理后这种现象竟然消失了，见下图：
PS：气压计BMP280使用记录
BOSCH的BMP280气压传感器，可以用于测量气压、海拔高度等。目前已经出了BMP380、BMP390，精度更高。
一）传感器特性：
在睡眠模式（sleep mode）下，不进行任何测量。正常模式（normal mode）包括自动在活动测量周期和非活动待机周期之间的永久循环。在强制模式（forced mode）下，执行单次测量，测量完成后传感器返回睡眠模式。
二）BMP180、BMP280 对比：
三）代码：用的是轮询去读数据。
初始化部分，主要是读补偿参数、设置工作模式、设置过采样参数等：
BMP280 bmp280_inst;
BMP280* bmp280 = &bmp280_inst; //用来保存存在芯片内ROM补偿参数
void Bmp_Init(void)
{
u8 Lsb,Msb;//温度传感器的矫正值
Lsb = BMP280_Read_Byte(BMP280_DIG_T1_LSB_REG);
Msb = BMP280_Read_Byte(BMP280_DIG_T1_MSB_REG);
bmp280->T1 = (((u16)Msb)<<8) + Lsb; //高位加低位
Lsb = BMP280_Read_Byte(BMP280_DIG_T2_LSB_REG);
Msb = BMP280_Read_Byte(BMP280_DIG_T2_MSB_REG);
bmp280->T2 = (((u16)Msb)<<8) + Lsb;
Lsb = BMP280_Read_Byte(BMP280_DIG_T3_LSB_REG);
Msb = BMP280_Read_Byte(BMP280_DIG_T3_MSB_REG);
bmp280->T3 = (((u16)Msb)<<8) + Lsb;
//大气压传感器的矫正值
Lsb = BMP280_Read_Byte(BMP280_DIG_P1_LSB_REG);
Msb = BMP280_Read_Byte(BMP280_DIG_P1_MSB_REG);
bmp280->P1 = (((u16)Msb)<<8) + Lsb;
Lsb = BMP280_Read_Byte(BMP280_DIG_P2_LSB_REG);
Msb = BMP280_Read_Byte(BMP280_DIG_P2_MSB_REG);
bmp280->P2 = (((u16)Msb)<<8) + Lsb;
Lsb = BMP280_Read_Byte(BMP280_DIG_P3_LSB_REG);
Msb = BMP280_Read_Byte(BMP280_DIG_P3_MSB_REG);
bmp280->P3 = (((u16)Msb)<<8) + Lsb;
Lsb = BMP280_Read_Byte(BMP280_DIG_P4_LSB_REG);
Msb = BMP280_Read_Byte(BMP280_DIG_P4_MSB_REG);
bmp280->P4 = (((u16)Msb)<<8) + Lsb;
Lsb = BMP280_Read_Byte(BMP280_DIG_P5_LSB_REG);
Msb = BMP280_Read_Byte(BMP280_DIG_P5_MSB_REG);
bmp280->P5 = (((u16)Msb)<<8) + Lsb;
Lsb = BMP280_Read_Byte(BMP280_DIG_P6_LSB_REG);
Msb = BMP280_Read_Byte(BMP280_DIG_P6_MSB_REG);
bmp280->P6 = (((u16)Msb)<<8) + Lsb;
Lsb = BMP280_Read_Byte(BMP280_DIG_P7_LSB_REG);
Msb = BMP280_Read_Byte(BMP280_DIG_P7_MSB_REG);
bmp280->P7 = (((u16)Msb)<<8) + Lsb;
Lsb = BMP280_Read_Byte(BMP280_DIG_P8_LSB_REG);
Msb = BMP280_Read_Byte(BMP280_DIG_P8_MSB_REG);
bmp280->P8 = (((u16)Msb)<<8) + Lsb;
Lsb = BMP280_Read_Byte(BMP280_DIG_P9_LSB_REG);
Msb = BMP280_Read_Byte(BMP280_DIG_P9_MSB_REG);
bmp280->P9 = (((u16)Msb)<<8) + Lsb;
/******************************************************/
BMP280_Write_Byte(BMP280_RESET_REG,BMP280_RESET_VALUE); //写入给定值
BMP_OVERSAMPLE_MODE BMP_OVERSAMPLE_MODEStructure;
BMP_OVERSAMPLE_MODEStructure.P_Osample = BMP280_P_MODE_3;
BMP_OVERSAMPLE_MODEStructure.T_Osample = BMP280_T_MODE_1;
BMP_OVERSAMPLE_MODEStructure.WORKMODE = BMP280_NORMAL_MODE;
BMP280_Set_TemOversamp(&BMP_OVERSAMPLE_MODEStructure);
BMP_CONFIG BMP_CONFIGStructure;
BMP_CONFIGStructure.T_SB = BMP280_T_SB1;
BMP_CONFIGStructure.FILTER_COEFFICIENT = BMP280_FILTER_MODE_4;
BMP_CONFIGStructure.SPI_EN = DISABLE;
BMP280_Set_Standby_FILTER(&BMP_CONFIGStructure);
}
bmp280.h
typedef enum {
BMP280_SLEEP_MODE = 0x0,
BMP280_FORCED_MODE = 0x1, //???0x2
BMP280_NORMAL_MODE = 0x3
} BMP280_WORK_MODE;
typedef enum
{
BMP280_P_MODE_SKIP = 0x0, /*skipped*/
BMP280_P_MODE_1, /*x1*/
BMP280_P_MODE_2, /*x2*/
BMP280_P_MODE_3, /*x4*/
BMP280_P_MODE_4, /*x8*/
BMP280_P_MODE_5 /*x16*/
} BMP280_P_OVERSAMPLING;
typedef enum {
BMP280_T_MODE_SKIP = 0x0, /*skipped*/
BMP280_T_MODE_1, /*x1*/
BMP280_T_MODE_2, /*x2*/
BMP280_T_MODE_3, /*x4*/
BMP280_T_MODE_4, /*x8*/
BMP280_T_MODE_5 /*x16*/
} BMP280_T_OVERSAMPLING;
//IIR
typedef enum {
BMP280_FILTER_OFF = 0x0, /*filter off*/
BMP280_FILTER_MODE_1, /*0.223*ODR*/ /*x2*/
BMP280_FILTER_MODE_2, /*0.092*ODR*/ /*x4*/
BMP280_FILTER_MODE_3, /*0.042*ODR*/ /*x8*/
BMP280_FILTER_MODE_4 /*0.021*ODR*/ /*x16*/
} BMP280_FILTER_COEFFICIENT;
typedef enum {
BMP280_T_SB1 = 0x0, /*0.5ms*/
BMP280_T_SB2, /*62.5ms*/
BMP280_T_SB3, /*125ms*/
BMP280_T_SB4, /*250ms*/
BMP280_T_SB5, /*500ms*/
BMP280_T_SB6, /*1000ms*/
BMP280_T_SB7, /*2000ms*/
BMP280_T_SB8, /*4000ms*/
} BMP280_T_SB;
typedef struct
{
/* T1~P9 */
uint16_t T1;
int16_t T2;
int16_t T3;
uint16_t P1;
int16_t P2;
int16_t P3;
int16_t P4;
int16_t P5;
int16_t P6;
int16_t P7;
int16_t P8;
int16_t P9;
} BMP280;
typedef long signed int BMP280_S32_t;
typedef long unsigned int BMP280_U32_t;
typedef long long signed int BMP280_S64_t;
#define dig_T1 bmp280->T1
#define dig_T2 bmp280->T2
#define dig_T3 bmp280->T3
#define dig_P1 bmp280->P1
#define dig_P2 bmp280->P2
#define dig_P3 bmp280->P3
#define dig_P4 bmp280->P4
#define dig_P5 bmp280->P5
#define dig_P6 bmp280->P6
#define dig_P7 bmp280->P7
#define dig_P8 bmp280->P8
#define dig_P9 bmp280->P9
/*************************CUT************************/
typedef struct
{
BMP280_P_OVERSAMPLING P_Osample;
BMP280_T_OVERSAMPLING T_Osample;
BMP280_WORK_MODE WORKMODE;
} BMP_OVERSAMPLE_MODE;
typedef struct
{
BMP280_T_SB T_SB;
BMP280_FILTER_COEFFICIENT FILTER_COEFFICIENT;
FunctionalState SPI_EN;
} BMP_CONFIG;
extern BMP280* bmp280;
u8 BMP280_Check(void);
void BMP280_Set_TemOversamp(BMP_OVERSAMPLE_MODE * Oversample_Mode);
void BMP280_Set_Standby_FILTER(BMP_CONFIG * BMP_Config);
void Bmp_Init(void);
u8 BMP280_GetStatus(u8 status_flag);
//long BMP280_Get_Pressure(void);
double BMP280_Get_Pressure(void);
double bmp280_compensate_T_double(BMP280_S32_t adc_T);
double bmp280_compensate_P_double(BMP280_S32_t adc_P);
主函数：
详情见视频：
