Korkeussensorien

Korkeussensorit, eli korkeuden mittaamiseen tarkoitetut sensorit, mittaavat korkeus referenssiin nähden. Niitä käytetään laajasti ilmailussa, drooneissa, robotiikassa, maanmittauksessa ja meteorologiassa. Korkeus voi olla suhteellista (esimerkiksi maaston tasoon tai lentokoneen referenssiin) tai absoluuttia merenpinnasta riippuen.

Korkeussensorien päätyypit:

Barometriset sensorit mittaavat ilmanpaineen muutoksia ja laskevat korkeuden standardimallin avulla. Ne ovat kustannustehokkaita, pienikokoisia ja nopeita, mutta alttiita säätilalle ja lämpötilan vaihtelulle; vaativat kalibrointia, esimerkiksi paikallisen QNH-arvon käyttöönoton.

Radar- tai laseraltimetrit mittaavat korkeuden maasta. Radar-altimetrit perustuvat radioaaltojen aika-lukuihin, laseraltimetrit käyttävät valopulsseja. Niillä on hyvä tarkkuus ja ne soveltuvat erityisesti matalilla korkeuksilla; suorituskyky heikkenee sääolosuhteiden ja pinnan heijastuvuuden vaikutuksesta.

Ultrasonic- (ultraäänisensorit) tarjoavat lyhyen kantaman korkeusmittauksia, yleisesti alle kymmenen metrin, ja niitä käytetään esimerkiksi robottiajoneuvoissa sekä pienissä lennokeissa maanpinnan lähistöllä.

GNSS-altimetriat antavat absoluuttisen korkeuden merenpinnasta riippuen geoid-mallien soveltuvuudesta. Signaalin katoaminen ja geoid-mallinnus voivat vaikuttaa tarkkuuteen, mutta ratkaisut kattavat laajat mittausalueet.

Käyttö ja integrointi: Korkeussensorit tuottavat analogisia signaaleja tai digitaalisia datapisteitä, joita luetaan esimerkiksi I2C-, SPI- tai analogiliitäntöjen kautta. Ne yhdistetään usein inertiaalisen mittausyksikön (IMU) ja GPS:n kanssa sensorin sulautuksessa, kuten Kalman-suodattimella saavutetaan vakaampi korkeuskuva.

Valinta riippuu halutusta tarkkuudesta, mittausalueesta, ympäristötekijöistä sekä virrankulutuksesta.