基于靜壓傳感器MS5534B的無人機(jī)高度測量系統(tǒng)設(shè)計

　　3.系統(tǒng)軟件設(shè)計

　　3.1系統(tǒng)軟件設(shè)計流程

　　每個MS5534B在出廠時都有一個針對模塊特有的四個Word校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，儲存在64位的PROM中。ARM7微處理器在初始化以后通過串口從MS5534B中讀出Word1～Word4，然后運(yùn)用邏輯移位操作方式轉(zhuǎn)化為6個校準(zhǔn)補(bǔ)償系數(shù)C1～C6。ARM7微處理器從MS5534B不斷讀取絕對氣壓值D1和溫度值D2，然后結(jié)合校準(zhǔn)補(bǔ)償系數(shù)計算求得相對氣壓值P，判斷其是否在有效范圍內(nèi)，對有效值進(jìn)行低通濾波處理，最后按折線法轉(zhuǎn)化為海拔高度值。將高度值通過與飛控系統(tǒng)相連接的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊實(shí)時傳輸?shù)降孛嬲?，?shí)時掌握飛機(jī)的飛行高度，對出現(xiàn)的意外情況可以及時處理。基于MS5534B的高度測量系統(tǒng)的軟件流程圖3如下所示。

3.2折線線性擬合法將氣壓值轉(zhuǎn)化為高度值

　　在實(shí)際應(yīng)用中，大氣壓力與海拔高度的關(guān)系是非線性的，傳統(tǒng)的方法是將氣壓值與對應(yīng)的高度值做成數(shù)據(jù)表，運(yùn)用查表的方式，如果精確到1m，則需要上萬個數(shù)據(jù)，需要龐大的存儲空間，且耗時較大，另外由于飛控系統(tǒng)中微處理器對大量浮點(diǎn)運(yùn)算的能力不是很強(qiáng)，并且飛控系統(tǒng)對實(shí)時性要求很高，為了節(jié)省寶貴的存儲空間，所以本系統(tǒng)設(shè)計運(yùn)用折線法進(jìn)行線性擬合。折線線性擬合法的基本思想就是將被逼近的函數(shù)曲線根據(jù)變化情況分成多個間隔區(qū)域值，為了提高精度及縮短運(yùn)算時間，各間隔域值內(nèi)可根據(jù)精度要求，采用不同的斜率線性線段表示曲線線段。擬合原理誤差分析如圖4所示。

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