CN108291807B - 用于改善高度估算的双气压计系统 - Google Patents

Abstract

双气压计系统包括移动单元和参考单元，这两个单元各自具有气压传感器。在所述移动单元处的气压传感器可以测量在所述移动单元的位置处的本地大气压力，而在所述参考单元处的气压传感器可以测量在所述参考单元的位置处的参考大气压力。所述两个气压传感器可以被配置成经受天气对大气压力测量结果的基本上相似的影响。所述移动单元的高度可以基于所述本地大气压力测量结果和所述参考大气压力测量结果两者来确定，其中所述参考大气压力测量结果用以校正基于所述本地大气压力测量结果的所述移动单元的高度的估算值。

Description

用于改善高度估算的双气压计系统

背景技术

高度估算在诸如个人导航或航空等许多应用中是重要的。对高度的准确估算对于无人飞行器尤其重要，无人飞行器通常将估算的高度信息用作在控制导航过程中的反馈，而无需受益于飞行器的操作者对所述飞行器的定位进行的视觉确认。用于估算高度的一种常用传感器是气压计。气压计不直接测量高度，而是测量大气压力，大气压力可以基于根据经验得出的大气压力与高度之间的相关性而转换为高度。

然而，由于除了高度之外的可能影响大气压力的多种因素，用于高度估算的气压计系统可能易于产生误差。具体地说，天气状况可能对给定高度处的大气压力造成显著波动，从而产生基于大气压力的不可靠的高度估算值。

发明内容

需要用于估算移动单元的高度的改善的气压计系统。具体地说，需要能够补偿可变天气状况对高度估算值的影响，并且是紧凑的、易于实施而又是高度准确、可靠且灵活的气压计系统。本揭露描述了用于改善高度估算的双气压计系统和其使用方法。如本文中所描述的双气压计系统包括移动单元和参考单元，这两个单元各自包括气压传感器。在所述移动单元处的气压传感器可以测量在所述移动单元的位置处的本地大气压力，而在所述参考单元处的气压传感器可以测量在所述参考单元的位置处的参考大气压力。所述移动单元和所述参考单元可以被配置成在所述移动单元的整个操作过程中保持彼此相距预定操作距离以内，从而例如使得在所述移动单元的整个操作过程中，所述参考单元经受与所述移动单元基本上相似的天气状况。因此，在所述参考单元处的气压传感器可以与所述移动单元处的气压传感器经受天气对大气压力测量结果造成的基本上相似的影响。所述移动单元的高度可以基于所述本地大气压力测量结果和所述参考大气压力测量结果两者来确定，其中所述参考大气压力测量结果用以基于本地大气压力测量结果校正所述移动单元的高度的估算值。

一方面，用于确定移动单元的高度的设备包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理被单独地或共同地配置用来获得包括在所述移动单元的位置处的本地大气压力的本地测量数据。所述一个或多个处理器被进一步配置用来获得包括在参考单元的位置处的参考大气压力的参考测量数据。所述一个或多个处理器被进一步配置用来基于所述本地测量数据和所述参考测量数据来确定所述移动单元的高度。

在所述设备的任一实施例中，所述本地测量数据可以包括基于所述本地大气压力确定的本地高度，并且所述参考测量数据可以包括基于所述参考大气数据确定的参考高度。所述一个或多个处理器可以被配置用来通过基于所述参考高度调整所述本地高度来确定所述移动单元的高度。

在所述设备的任一实施例中，所述一个或多个处理器可以被进一步配置用来基于所述参考测量数据来调整所述本地测量数据并且基于调整后的本地测量数量来确定所述移动单元的高度。

另一方面，用于确定移动单元的高度的方法包括获得包括在所述移动单元的位置处的本地大气压力的本地测量数据。所述方法进一步包括获得包括在参考单元的位置处的参考大气压力的参考测量数据。所述方法进一步包括基于所述本地测量数据和所述参考测量数据来确定所述移动单元的高度。

在所述方法的任一实施例中，所述本地测量数据可以包括基于所述本地大气压力确定的本地高度，并且所述参考测量数据可以包括基于所述参考大气数据确定的参考高度。确定所述移动单元的高度可以包括基于所述参考高度调整所述本地高度。

在所述方法的任一实施例中，所述方法可以进一步包括基于所述参考测量数据来调整所述本地测量数据以及基于调整后的本地测量数量来确定所述移动单元的高度。

在用于确定移动单元的高度的设备或方法的任一实施例中，所述参考单元可以是可移动的。所述参考单元可以可移动以保持与所述移动单元相距预定水平距离以内。所述参考单元可以由所述移动单元的用户定位在与所述移动单元相距所述预定水平距离以内。替代地或组合地，所述参考单元可以被配置成自动移动以保持与所述移动单元相距所述水平预定距离以内。

在用于确定移动单元的高度的设备或方法的任一实施例中，所述参考单元可以包括被配置用来控制所述移动单元的操作的遥控器。所述遥控器可以被配置用来从与所述移动单元相距预定水平距离以内控制所述移动单元的操作。所述遥控器可以被配置用来仅在所述预定距离内将操作命令传输至所述移动单元，使得所述移动单元不能行进至与所述遥控器相距超出所述预定距离。所述遥控器可以被配置成经由无线连接将操作命令传输至所述移动单元，其中所述遥控器和所述移动单元可以被配置成经由同一无线连接向彼此和从彼此传输测量数据。所述遥控器可以被配置用来控制多个移动单元的操作，并且所述多个移动单元中的每一者的高度可以基于在每一移动单元处生成的所述本地测量数据以及在所述遥控器处生成的所述参考测量数据而确定。

在用于确定移动单元的高度的设备或方法的任一实施例中，所述本地测量数据可以包括在一个或多个本地测量时间点的本地大气压力，并且所述参考测量数据可以包括在与所述一个或多个本地测量时间点相对应的一个或多个参考测量时间点的参考大气压力。所述一个或多个处理器可以被配置用来基于所述一个或多个本地测量时间点中的每一个本地测量时间点的所述本地测量数据以及与所述一个或多个本地测量时间点相对应的参考测量时间点的所述参考测量数据来确定所述移动单元在所述本地测量时间点的所述高度。所述本地测量数据可以包括在多个本地测量时间点的本地大气压力，并且所述参考测量数据可以包括在与所述多个本地测量时间点相对应的多个参考测量时间点的参考大气压力。每一本地测量时间点可以与每一对应的参考测量时间点基本上同步。

在用于确定移动单元的高度的设备或方法的任一实施例中，所述移动单元可以包括被配置用来测量所述本地大气压力的本地气压传感器，并且所述参考单元可以包括被配置用来测量所述参考大气压力的参考气压传感器。

在用于确定移动单元的高度的设备或方法的任一实施例中，所述本地测量数据可以进一步包括在所述移动单元的位置处的本地温度，并且所述参考测量数据可以进一步包括在所述参考单元的位置处的参考温度。所述移动单元可以包括被配置用来测量所述本地温度的本地温度传感器，并且所述参考单元可以包括被配置用来测量所述参考温度的参考温度传感器。

在用于确定移动单元的高度的设备或方法的任一实施例中，所述本地测量数据可以进一步包括所述移动单元的定位。所述移动单元可以包括被配置用来测量所述移动单元的定位的全球定位系统。

在用于确定移动单元的高度的设备或方法的任一实施例中，所述移动单元和所述参考单元可以被配置成经由无线连接来向彼此传输数据或从彼此接收数据。所述无线连接可以包括所述移动单元与所述参考单元之间的专用的、直接的通信连接。所述直接通信连接可以是例如使用编码正交频分复用来加密的。所述无线连接可以包括以下各项中的一项或多项：蜂窝式通信网络、无线串行通信链路，或因特网或基于因特网的网络。所述移动单元和所述参考单元可以被配置成实时地向彼此传输数据或从彼此接收数据，并且所述一个或多个处理器可以被配置用来立即确定所述移动单元的高度。

在用于确定移动单元的高度的设备或方法的任一实施例中，所述移动单元和所述参考单元可以被配置用来在所述移动单元的移动期间以预定间隔周期性地生成所述本地测量数据和所述参考测量数据并且确定所述移动单元的高度。替代地或组合地，在所述设备的任一实施例中，所述移动单元和所述参考单元可以被配置用来根据用户请求来生成所述本地测量数据和所述参考测量数据并且确定所述移动单元的高度。

在用于确定移动单元的高度的设备或方法的任一实施例中，所述移动单元可以是无人飞行器。

另一方面，移动单元包括气压传感器，所述气压传感器被配置用来测量在所述移动单元的位置处的本地大气压力并且由此生成本地测量数据。所述移动单元进一步包括通信模块，所述通信模块被配置用来接收来自参考单元的参考测量数据，其中所述参考测量数据包括在所述参考单元的位置处的参考大气压力。所述移动单元进一步包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被单独地或共同地配置用来：获得包括在所述移动单元的位置处的本地大气压力的本地测量数据，获得包括在参考单元的位置处的参考大气压力的参考测量数据，并且基于所述本地测量数据和所述参考测量数据来确定所述移动单元的高度。

另一方面，参考单元包括气压传感器，所述气压传感器被配置用来测量在所述参考单元的位置处的参考大气压力并且由此生成参考测量数据。所述参考单元进一步包括通信模块，所述通信模块被配置用来接收来自移动单元的本地测量数据，其中所述本地测量数据包括在所述移动单元的位置处的本地大气压力。所述参考单元进一步包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被单独地或共同地配置用来：获得包括在所述移动单元的位置处的本地大气压力的本地测量数据，获得包括在参考单元的位置处的参考大气压力的参考测量数据，并且基于所述本地测量数据和所述参考测量数据来确定所述移动单元的高度。

在所述移动单元或所述参考单元的任一实施例中，所述参考单元可以是可移动的。

在所述移动单元或所述参考单元的任一实施例中，所述参考单元可以包括被配置用来控制所述移动单元的操作的遥控器。

在所述移动单元或所述参考单元的任一实施例中，所述本地测量数据可以包括在一个或多个本地测量时间点的本地大气压力，并且所述参考测量数据可以包括在与所述一个或多个本地测量时间点相对应的一个或多个参考测量时间点的参考大气压力。所述一个或多个处理器可以被配置用来基于所述一个或多个本地测量时间点中的每一个本地测量时间点的所述本地测量数据以及与所述本地测量时间点相对应的参考测量时间点的所述参考测量数据来确定所述移动单元在所述本地测量时间点的所述高度。

在所述移动单元或所述参考单元的任一实施例中，所述通信模块可以被进一步配置用来将所确定的高度从所述移动单元传输至所述参考单元或从所述参考单元传输至所述移动单元。

另一方面，一种服务器包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被单独地或共同地配置用来：获得包括在所述移动单元的位置处的本地大气压力的本地测量数据，获得包括在参考单元的位置处的参考大气压力的参考测量数据，并且基于所述本地测量数据和所述参考测量数据来确定所述移动单元的高度。所述服务器进一步包括通信模块，所述通信模块被配置用来(1)接收来自所述移动单元的本地测量数据以及来自所述参考单元的参考测量数据，并且(2)将所述移动单元的所确定的高度传输至所述移动单元和所述参考单元中的一者或两者。

在所述服务器的任一实施例中，所述服务器可以被配置用来实时地接收所述本地测量数据和所述参考测量数据，并且立即确定所述移动单元的高度并且将所述高度传输至所述移动单元和所述参考单元中的一者或两者。

应当理解，可以单独地、整体地或者相互结合地了解本发明的不同方面。本文中所描述的本发明的各个方面可以被应用于以下阐述的具体应用中的任一应用中或用于任何其它类型的移动单元。本文中对飞行器的任何描述都可以应用于并且使用于任何移动物，例如任何载运工具。此外，在本文中在空中运动(例如，飞行)的背景下揭露的装置和方法也可以应用于其它类型的运动的背景中，诸如，在地面上或水上的移动、水下运动或在太空中的运动。

通过浏览说明书、权利要求书和附图，本发明的其它目的和特征将变得显而易见。

援引并入

本说明书所提到的所有公开案、专利和专利申请都是以同等程度援引并入本文的，就如同每个单独的公开案、专利或专利申请被明确地且单独地指明为通过援引并入的一样。

附图说明

在所附权利要求书中具体阐述了本发明的新颖特征。通过参考以下对利用了本发明原理的说明性实施例进行阐述的详细描述并参照附图，将获得对本发明特征和优点的更好的理解，在附图中：

图1图示了用于确定移动单元的高度的双气压计系统的示例性配置；

图2是用于估算移动单元的高度的双气压计系统的替代配置的示意图；

图3是用于估算移动单元的高度的双气压计系统的替代配置的示意图；

图4图示了使用如本文中所描述的双气压计系统来估算移动单元的高度的示例性方法；

图5图示了使用如本文中所描述的双气压计系统来估算移动单元的高度的另一个示例性方法；

图6图示了包括载具和有效载荷的可移动物体，所述可移动物体可以包括本文中所描述的双气压计系统的移动单元；以及

图7是借助于根据实施例的用于控制可移动物体的系统的框图进行的示意性图示。

具体实施方式

本揭露描述了用于改善高度估算的双气压计系统和其使用方法。如本文中所描述的双气压计系统包括移动单元和参考单元，这两个单元各自具有气压传感器。在所述移动单元处的气压传感器可以测量在所述移动单元的位置处的本地大气压力，而在所述参考单元处的气压传感器可以测量在所述参考单元的位置处的参考大气压力。所述移动单元和所述参考单元可以被配置成在所述移动单元的整个操作过程中保持彼此相距预定水平距离以内，从而例如使得在所述移动单元的整个移动过程中，所述参考单元经受与所述移动单元基本上相似的天气状况。因此，在所述参考单元处的气压传感器可以与所述移动单元处的气压传感器经受天气对大气压力测量结果造成的基本上相似的影响。所述移动单元的高度可以基于所述本地大气压力测量结果和所述参考大气压力测量结果两者来确定，其中所述参考大气压力测量结果用以基于本地大气压力测量结果校正所述移动单元的高度的估算值。

如本文中所描述的双气压计系统可以补偿可变天气状况对高度估算造成的影响，同时提供若干额外优点。所述双气压计系统在可以使用所述系统的位置方面可以基本上不受限制，因为所述参考单元和所述移动单元均可以移动至期望使用位置。所述双气压计系统是自含式的、不必依赖可能并不处于移动单元的用户的控制之下的基础设施网络就可运行来获得参考数据。例如，与仅依赖于全球定位系统(GPS)来确定移动单元的高度的系统不同，本文中所描述的双气压计系统不需要依赖于可能易于中断(例如，由于所述移动单元的位置、天气状况等造成的)的外部信号。与包括多个子部件并且要求复杂的计算算法来生成正确的高度估算值的系统相比，所述双气压计系统可以相对简单地实施并且因此是高度稳健、不易于发生故障的。

本文中关于双气压计系统的任何描述也可以适用于包括两个以上气压传感器的气压计系统。例如，系统可以包括与单一参考单元相关联的多个参考单元、与多个参考单元相关联的单一参考单元，或与多个参考单元相关联的多个参考单元，其中每个参考单元或移动单元都包括气压传感器。系统的多个参考单元可以包括被定位在不同位置处的参考单元。例如，所述多个参考单元可以包括一个或多个可移动参考单元(例如，遥控载运工具的遥控器)、在地平面的固定位置处的一个或多个参考单元或其组合。其中所述系统包括多个参考单元，所述系统可以被配置用来检测被定位成最靠近所述移动单元的位置的一个或多个参考单元，并且使用由所述参考单元生成的信息来确定所述移动单元的高度。替代地或组合地，所述系统可以被配置用来使用由相对接近所述移动单元的多个参考单元生成的多个参考测量结果的平均值。所述系统可以进一步被配置用来确定所述多个参考测量结果中的异常值(如果存在的话)，并且在计算所述移动单元的高度时排除所述异常值。

如本文中所描述的双气压计系统可以生成移动单元的所估算高度，其准确度是与在最佳条件(例如，正常的天气状况)下使用的气压高度计的准确度可比的。例如，由所述双气压计系统生成的所估算高度与所述移动单元的真实高度之间的差可以小于30米、20米、10米、5米、4米、3米、2米、1米、0.5米、0.1米、0.05米或0.01米。

现在参见附图，图1图示了用于确定移动单元的高度的双气压计系统100的示例性配置。所述系统包括移动单元200和参考单元300。所述移动单元包括本地气压传感器210并且所述参考单元包括参考气压传感器310。所述本地气压被配置用来测量在所述移动单元的位置处的大气压力，而所述参考气压传感器被配置用来测量在所述参考单元的位置处的大气压力。所述系统进一步包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被单独地或共同地配置用来基于所述本地大气压力和参考大气压力来估算所述移动单元的高度10，如本文中进一步详细描述。例如，所述移动单元可以包括移动单元处理器220，所述移动单元处理器被配置用来从所述本地气压传感器获得本地大气压力，从所述参考气压传感器获得参考大气压力，并且基于所述本地测量数据和参考测量数据来产生所述移动单元的所估算高度。所述系统配置的多个其它变体是可能的，本文中参见图2和图3进一步详细地描述了其中的一些变体。

移动单元200可以包括任何可移动物体，诸如地面载运工具、飞行器或移动计算装置(诸如，膝上型计算机、平板计算机或智能电话)。所述可移动物体可以被配置用来在所述物体的移动期间改变所述物体的高度。例如，所述可移动物体可以是地面载运工具或飞行器，其被配置用来行进至少5米、至少10米、至少25米、至少50米、至少100米的竖直距离，或行进可以致使所述可移动物体所经受的大气压力发生变化的任何其它竖直距离。在本文的其它地方进一步详细描述了适合与实施例相结合的可移动物体的额外属性。

参考单元300可以包括可以提供关于所述可移动物体的参考数据的任何单元。所述参考单元可以是手持式的或由所述移动单元的用户所穿戴的，或者所述参考单元可以依赖于用于支撑的其它构件。所述参考单元可以被配置成在所述移动单元的移动期间移动或保持固定于适当位置。例如，承载所述参考单元或以其它方式支撑所述参考单元的用户可以在所述移动单元的移动期间进行移动，或所述移动单元的支撑构件可以被配置成在所述移动单元的移动期间运输所述参考单元(例如，所述支撑构件可以是自推进式的)。在所述移动单元的移动期间，所述参考单元可以基本上保持在地平面处、在海平面处或在高度相对于地平面或海平面是已知的地方。替代地，可以在确定所述移动单元的高度时假设所述参考单元基本上保持在地平面或海平面处。所述参考单元可以包括遥控装置，诸如无人飞行器(UAV)的遥控器。在本文的其它地方进一步详细描述了适合与实施例相结合的遥控器的额外属性。

气压传感器210或310可以包括如本领域已知的任何气压传感器。例如，气压传感器可以包括被配置用来从飞行器外部的静态端口来测量大气压力的无液气压计。无液气压计可以被校准成根据国际标准大气(ISA)定义的数学模型来将压力直接测量为平均海平面以上的高度。气压传感器可以包括灵敏的高度计，其中可以通过设置输入来调整海平面参考压力。气压传感器可以包括经由光刻或光化学机械加工产生的微机电系统(MEMS)气压计。气压传感器可以包括基于MEMS和压阻式压力感测技术的传感器。所述双气压计系统可以包括用于所述系统中所有装置的单一类型的气压传感器，或所述系统可以包括两种或两种以上不同类型的气压传感器，其中所述系统中的装置中的至少一些装置可以包括不同类型的传感器。

参考单元300可以被配置用来将由参考气压传感器310产生的测量数据经由无线连接传输至移动单元处理器220。所述参考单元和所述移动单元可以被配置成使用许多方法中的一种或多种方法来传输和/或接收数据。所述方法可以包括其中数据在所述参考单元与所述移动单元之间直接传输的直接通信，或者所述方法可以包括其中数据经由一个或多个中间网络节点(诸如，中继站、塔、卫星、移动站、计算机、服务器等)而传输的间接通信。例如，所述参考单元和所述移动单元可以被配置用来通过使用WiFi、WiMAX、编码正交频分复用(COFDM)、移动或蜂窝式电话网络(例如，3G或4G网络)、或无线串行通信链路(诸如，BluetoothTM)来传输和/或接收数据。

所估算高度可以包括所述移动单元在海平面上方的高度，或可以包括所述移动单元在地面20上方的高度。其中地面20基本上在海平面处，高度10可以与海平面上方的高度和在地面上方的高度两者相等。任选地，所述系统可以被配置成使得用户可以选择是以海平面上方的高度还是以地面上方的高度生成所估算高度。

所述参考单元可以是可移动的，使得它可以被移动至所述移动单元的期望使用位置。例如，如图1所示，所述移动单元可以包括无人飞行器(UAV)，并且所述参考单元可以包括所述UAV的遥控器，其中所述遥控器可以被用户40移动至所述UAV的起飞位置。在另一个示例性系统中，所述移动单元可以包括用户携带的智能电话，所述参考单元可以是能够在一个时间段内留在相对于用户位置适当的参考位置的紧凑便携式测量装置。例如，用户可以在徒步时携带其智能电话并且将包括参考传感器的测量装置留在其车里，其中徒步路线是在所述车的步行距离之内。

优选地，在所述移动单元的整个操作过程中，所述参考单元保持与所述移动单元相距预定水平距离30和/或预定直线距离60以内。所述预定水平或直线距离可以是使所述参考单元和所述移动单元可以合理地被假设为经受基本上相似的天气状况的任何距离。例如，所述预定水平或直线距离可以包括具有基本上相同的天气状况的地理区域。因此，在所述预定水平或直线距离内，所述本地气压传感器和参考气压传感器可以经受基本上相似的由天气引起的大气压力变化。例如，水平距离30或直线距离60可以是大约1公里、小于1公里、小于5000米、小于2500米、小于1000米、小于800米或小于500米。任选地，在所述移动单元移动之前或期间的任何时刻，所述参考单元可以自动地或被使用者手动地移动以保持与所述移动单元相距所述预定水平或直线距离以内。例如，所述参考单元和所述移动单元可以各自包括全球定位系统(GPS)，所述全球定位系统被配置用来跟踪其位置，并且所述参考单元可以被配置用来接收所述移动单元的定位信息，使得所述参考单元可以确定所述参考单元与所述移动单元之间的水平或直线距离。如果所确定的距离超过预定距离极限，那么所述参考单元可以用信号向用户发出警报以移动所述参考单元，或可以自动地移动以保持在所述预定水平或直线距离内(例如，借助于被配置用来运输所述参考单元的支撑构件)。

在所述参考单元包括遥控载运工具的遥控器的实施例中，所述参考单元可以被配置成保持在距离30或60以内，所述距离30或60小于或等于所述遥控器与所述遥控载运工具之间的通信距离，其中所述遥控器仅在所述通信距离内将操作命令传输至所述移动单元。在此类配置中，所述移动单元可能无法行进超出与遥控器的预定水平或直线距离。所述遥控器可以被配置用来经由无线连接将操作命令传输至所述移动单元，其中同一无线连接也可以用来在所述遥控器与所述移动单元之间传输测量数据。在此类配置中，所述无线连接可以是如本文中所描述的加密的直接通信链路。

所述移动单元可以被配置成在所述移动单元的整个操作过程中与所述参考单元保持在预定竖直距离50以内。所述预定竖直距离可以是使所述参考单元和所述移动单元可以合理地被假设为经受基本上相似的天气状况的任何距离。因此，在所述预定竖直距离内，所述本地气压传感器和参考气压传感器可以经受基本上相似的由天气引起的大气压力变化。例如，竖直距离50可以是大约1000米、小于1000米、小于800米或小于500米。在所述参考单元包括遥控载运工具的遥控器的实施例中，所述参考单元可以保持在竖直距离50以内，所述竖直距离50小于或等于所述遥控器与所述遥控载运工具之间的通信距离。

图2是用于估算移动单元的高度的双气压计系统100的替代配置的示意图。在这个配置中，参考单元300包括参考单元处理器320，所述参考单元处理器被配置用来基于本地大气压力和参考大气压力来确定所述移动单元的所估算高度。所述参考单元处理器被配置用来从参考气压传感器310和移动单元200的本地气压传感器210获得测量数据。所述移动单元可以被配置用来使用如本文中所描述的一种或多种通信方法经由无线连接来将由所述本地气压传感器产生的测量数据传输至参考单元处理器。

图3是用于估算移动单元的高度的双气压计系统100的替代配置的示意图。所述双气压计系统可以进一步包括服务器150，所述服务器使用如本文中所描述的任何无线通信方法来经由无线连接与参考单元300和移动单元200通信。所述服务器可以被定位在地平面处的固定位置处。所述服务器可以是包括物理服务器的独立单元，或所述服务器可以是云服务器。所述服务器可以是经由对等网络连接至所述参考单元和/或所述移动单元的计算装置。所述服务器可以包括服务器处理器155，所述服务器处理器被配置用来基于本地大气压力和参考大气压力来估算所述移动单元的高度。所述移动单元和所述参考单元可以被配置用来经由无线连接将由本地气压传感器210和参考气压传感器310产生的测量数据分别传输至所述服务器处理器。

所述双气压计系统的其它配置也是可能的。例如，所述移动单元和所述参考单元两者均可以包括处理器，所述处理器配置有用于确定所述移动单元的高度的指令。所述移动单元处理器和所述参考单元处理器可以各自被配置用来执行高度计算的不同步骤，和/或它们可以被配置用来执行同一步骤。所述移动单元处理器和所述参考单元处理器可以分别与移动单元的传感器或参考单元的传感器集成。例如，所述移动单元处理器或所述参考单元处理器可以分别与所述本地大气压力传感器或所述参考大气压力传感器集成，或与如本文中所描述的被安置在所述移动单元或所述参考单元上的其它传感器(例如，温度传感器、全球定位系统(GPS)等)集成。在包括与所述移动单元和/或所述参考单元通信的服务器的配置中，所述移动单元、参考单元和服务器中的任一者或全部可以包括被配置用来执行高度计算的步骤的全部或一部分的处理器。

在一些实施例中，单一参考单元可以与多个移动单元相关联。例如，所述单一参考单元可以包括被配置用来控制多个移动单元(诸如，UAV)的操作的遥控器。在此类配置中，所述多个移动单元中的每一者的处理器可以被配置用来基于在所述移动单元处生成的本地大气压力和在所述单一参考单元(例如，单一遥控器)处生成的参考数据来确定所述移动单元的高度。

任选地，所述移动单元和所述参考单元可以进一步包括被配置用来测量除了大气压力之外的因素的一个或多个额外传感器。例如，所述移动单元和所述参考单元可以进一步包括温度传感器，其中所述移动单元的本地温度传感器被配置用来测量在所述移动单元的位置处的本地温度，并且所述参考单元的参考温度传感器被配置用来测量在所述参考单元的位置处的参考温度。本地温度数据和参考温度数据可以被所述处理器用来确定所述移动单元的所估算高度，如本文中进一步详细描述。例如，在确定高度时，温度数据可能会影响对大气压力数据的解读。全球定位系统(GPS)是可以适合与所述双气压计系统相结合的传感器类型的另一个实例。由GPS生成的所述移动单元和/或所述参考单元的定位数据可以被所述处理器用于进一步改善高度估算的准确度。所述移动单元和/或所述参考单元可以进一步被配置用来将由一个或多个额外传感器生成的测量数据与由气压传感器生成的大气压力数据一起传输至处理器。在一些实施例中，额外传感器中的一个或多个传感器可以与所述气压传感器集成。

所述处理器可以配置有用以使用许多方法中的一种方法来估算所述移动单元的高度的指令，如本文中进一步详细描述。在这些方法中的一些方法中，本地气压传感器或参考气压传感器可以被配置用来执行简单的计算，以将所测量的大气压力转换为对应的高度。这样的转换计算可以基于针对特定类型的气压传感器的校准算法，其中所述校准算法可以由所述气压传感器的制造商提供。例如，包括集成温度传感器的气压传感器可以被配置用来基于以下方程将所测量的大气压力转换为对应的高度：

其中H是高度，T是温度(摄氏度)，并且P是通过气压传感器所测量到的大气压力。在一些实施例中，本地气压传感器可以包括被出厂配置成自动执行转换并输出高度值而非大气压力值的传感器。

图4图示了使用如本文中所描述的双气压计系统来估算所述移动单元的高度的示例性方法400。在步骤405处，本地气压传感器可以生成包括在所述移动单元的位置处的本地大气压力的本地测量数据。在步骤410处，所述参考气压传感器可以生成包括在所述参考单元的位置处的参考大气压力的参考测量数据。在步骤415处，所述参考气压传感器可以基于所述参考大气压力来计算参考高度。例如，所述参考气压传感器可以被配置用来使用存储在其上的转换方程来将大气压力转换为参考高度，如本文中进一步详细描述。在步骤420处，所述本地气压传感器可以基于所述本地大气压力来计算本地高度。例如，所述本地气压传感器可以被配置用来使用存储在其上的转换方程来将大气压力转换为本地高度，如本文中进一步详细描述。在步骤425处，处理器可以从所述参考单元获得参考测量数据，其中所述参考测量数据包括所述参考高度。在步骤430处，处理器可以从所述移动单元获得本地测量数据，其中所述本地测量数据包括所述本地高度。在步骤435处，所述处理器可以通过基于所述参考高度调整所述本地高度来计算出所述移动单元的所估算高度。例如，其中所述参考单元的竖直定位在所述移动单元的整个操作过程中没有明显改变，可以将参考高度从本地高度中减去以生成所述移动单元的所估算高度，所述所估算高度是针对任何天气引起的大气压力变化校正过的。

图5图示了使用如本文中所描述的双气压计系统来估算所述移动单元的高度的另一个示例性方法500。在步骤505处，本地气压传感器可以生成包括在所述移动单元的位置处的本地大气压力的本地测量数据。在步骤510处，所述参考气压传感器可以生成包括在所述参考单元的位置处的参考大气压力的参考测量数据。在步骤515处，所述处理器可以从所述移动单元和所述参考单元分别获得本地测量数据和参考测量数据。在步骤520处，所述处理器可以基于所述本地测量数据和参考测量数据来计算出所述移动单元的所估算高度。例如，所述处理器可以基于所述参考大气压力和所述本地大气压力来计算所述参考单元与所述移动单元之间的高度差。其中所述参考单元的竖直定位在所述移动单元的整个操作过程中没有明显改变，可以假设所述参考单元与所述移动单元之间的高度差与所述移动单元的高度成正比。根据基于所述本地测量数据和参考测量数据来计算所述移动单元的所估算高度的另一种示例性方法，所述处理器可以基于所述参考测量数据调整所述本地测量数据并且基于调整后的本地测量数据来计算所述所估算高度。例如，可以从本地大气压力减去所述参考大气压力随着时间的变化(其中所述参考单元的竖直定位随着时间过去没有明显改变)从而得出调整后的本地大气压力。

方法400和500的这些步骤是作为使用如本文中所描述的双气压计系统来估算所述移动单元的高度的方法的实例而提供的。本领域技术人员将基于本文中提供的本揭露而意识到方法400和500的许多变化和修改。例如，可以添加或去除一些步骤。可以用不同于如图4和图5所示的顺序来执行一个或多个步骤。这些步骤中的一些步骤可以包括子步骤。这些步骤中的许多步骤可以适当地或必要地重复多次。

本文中所描述的双气压计系统可以被配置用来基于在一个或多个时间点生成的本地大气压力测量结果和参考大气压力测量结果来生成所述移动单元在对应时间点的所估算高度。针对本地气压传感器在本地测量时间点生成的每个本地测量结果，所述参考气压传感器可以被配置用来在对应参考测量时间点生成参考测量结果。所述本地测量时间点和所述参考测量时间点彼此可以是基本上同步的，或可以在1分钟内、在30秒内、在10秒内、在1秒内、在0.1秒内、在0.01秒内、在0.001秒内或在0.0005秒内。所述处理器可以被配置用来基于在每个本地测量时间点生成的本地测量结果以及在对应的参考测量时间点生成的参考测量结果来生成所述移动单元在所述本地测量时间点的所估算高度。这样的系统配置可以改善由此得出的所估算高度值的准确度和可靠度，因为可以基于在紧密匹配的空间定位和时间点采用的参考测量结果来对由所述本地大气压力测量结果得出的未校正的本地高度进行调整。这样的系统配置在所述移动单元在快速变化的天气状况下操作时可能特别有利。

替代地，所述双气压计系统可以被配置用来基于在非对应时间点生成的本地测量结果和参考测量结果来生成所述移动单元的所估算高度。所述参考气压传感器可以被配置用来在不与本地测量时间点相对应的一个或多个预定参考测量时间点生成参考测量结果。例如，所述参考气压传感器可以被配置用来以设置的间隔(例如，在在与生成本地测量结果的时间无关的一天中的一个或多个固定时间点)周期性地生成所述参考测量数据。所述处理器可以被配置用来基于所述本地测量数据、给定时间点，以及在最接近所述给定时间点的时间点生成的参考测量数据来生成在所述给定时间点的所估算高度。在另一个示例性配置中，其中所述本地气压传感器被配置用来在整个特定时间窗内的多个本地测量时间点生成测量结果，所述参考气压传感器可以被配置用来在比本地测量时间点少的参考测量时间点生成测量结果。例如，所述参考气压传感器可以被配置用来仅在所述时间窗开始时生成参考测量数据。对于其之后的每个本地测量时间点，可以基于所述时间点的本地测量结果以及在所述时间窗开始时生成的单一参考测量结果而确定所估算高度。这样的系统配置可以是相对资源不密集的并且更易于实现，并且如果所述系统在所述系统部件的一个或多个方面经受误差，这样的系统配置可能是必要的或适当的。例如，如果参考单元与移动单元之间的数据连接在所述移动单元的操作期间较弱或变得被中断，那么所述处理器可能无法获得与本地测量结果相对应的参考测量结果，并且可能需要依赖于最近生成的参考测量结果来生成所述所估算高度。

如本文中所描述的双气压计系统可以被配置用来在整个特定时间窗内的多个时间点生成移动单元的所估算高度。例如，所述系统可以被配置用来在与移动单元所采用的行程相对应的整个时间窗内的多个时间点自动地生成所估算高度。所述系统可以被配置用来在行程的持续期间在所述行程开始时(例如，在移动单元开始移动之前或不久后)以及其之后的多个预定间隔生成所估算高度。在另一个示例性配置中，所述系统可以响应于开始进行高度测量的用户请求而开始生成高度估算值，并且响应于结束高度测量的用户请求而停止生成估算值。在所述系统的任何配置中，其中在整个特定时间窗内生成了多个高度估算值，可以按预定间隔生成所述多个估算值，所述预定间隔可以例如小于1分钟、小于30秒、小于10秒、小于1秒、小于0.1秒、小于0.01秒、小于0.001秒，或小于0.0005秒。任选地，所述系统可以被配置成允许用户设置多个数据点的测量的预定间隔。

如本文中所描述的双气压计系统还可以被配置用来响应于一次性用户请求而生成单一高度估算值。

所述移动单元和参考单元可以被配置成关于本地传感器进行的数据测量实时地或以最小的时间延迟基本上实时地(例如，在测量的1秒内、0.1秒内，或0.01秒内)向彼此传输数据和/或从彼此接收数据。替代地，移动单元和参考单元可以被配置用来以设置的间隔周期性地向彼此传输数据和/或从彼此接收数据。

所述处理器可以被配置成关于获得测量数据实时地或以最小的时间延迟基本上实时地(例如，在获得测量数据的1秒内、0.1秒内，或0.01秒内)生成所估算高度。替代地，所述处理器可以被配置用来以设置的间隔周期性地生成所估算高度。

任选地，双气压计系统可以进一步并入有第三方数据源以获得与所述移动单元的本地操作区域相关的额外信息。例如，所述系统中的一个或多个处理器或与所述系统中的装置通信的一个或多个处理器可以被配置成以有秩序的、自动化的方式与万维网(“网络”)连接并且进行浏览来搜集与本地操作区域相关的信息。所述信息可以包括例如天气信息，诸如温度、风或降水。此信息可以被并入至由所述系统的一个或多个处理器所执行的计算中从而确定所述移动单元的高度。

如本文中所描述的气压传感器可以被安置在所述移动单元或所述参考单元上的任何适当位置。例如，所述传感器可以被安置在所述移动单元或所述参考单元的外壳的外表面或内表面上。所述传感器可以按对于感测大气压力适当的定位和定向来安置。例如，所述传感器或其部件可以暴露于所述移动单元或所述参考单元周围的环境空气、风、降水、上升气流或下降气流。所述传感器可以用保护性材料(诸如，泡沫片)来覆盖，以便减小风对芯片的影响。

其中所述移动单元包括无人飞行器(UAV)或任何其它飞行器，所述气压传感器可以被定位在UAV的一个或多个结构上或其附近。例如，所述传感器可以被直接定位在UAV主体的外表面或内表面上。所述传感器可以被定位在UAV的由载运工具的主体形成的空腔内。所述传感器可以被定位在载运工具的延伸构件上，诸如载运工具的支撑构件(例如，一个着陆架或一对着陆架)。例如，所述传感器可以被定位在着陆架的向内定向的表面上，使得所述传感器免受风和降水的影响。所述传感器可以被定位在推进机构的表面上，诸如转子叶片。所述传感器可以被定位在由UAV承载的有效载荷上，或在载具机构的将有效载荷联接至UAV的表面上。

图6图示了适合与多个实施例相结合的示例性移动单元和参考单元。所述移动单元可以包括可移动物体900，所述可移动物体包括载具902和有效载荷904。所述参考单元可以包括与所述移动单元通信的终端912。虽然可移动物体900被描绘为飞行器，但是这样的描述并不旨在进行限制，并且可以使用如本文先前所描述的任意合适类型的可移动物体。本领域技术人员将了解，本文中在飞行器系统的背景下所描述的实施例中的任一者都可以适用于任何合适的可移动物体(例如，UAV)。

可移动物体900可以包括推进机构906、感测系统908和通信系统910。推进机构906可以包括如本文先前所描述的旋翼、螺旋桨、桨叶、引擎、电机、轮子、轮轴、磁体或喷嘴中的一项或多项。所述可移动物体可以具有一个或多个、两个或两个以上、三个或三个以上，或四个或四个以上推进机构。推进机构可以全都是同一类型的。替代地，一个或多个推进机构可以是不同类型的推进机构。在一些实施例中，推进机构906可以使可移动物体900能够从表面竖直起飞或者竖直降落在表面上，而不需要可移动物体900的任何水平移动(例如，不需要在跑道上滑行)。任选地，推进机构906可以是可操作的以准许可移动物体900在空中在特定的定位和/或以特定的定向悬停。

例如，可移动物体900可以具有多个水平定向的旋翼，这些旋翼可以对所述可移动物体提供升力和/或推力。所述多个水平定向的旋翼可以被致动以对可移动物体900提供竖直起飞、竖直降落以及悬停的能力。在一些实施例中，这些水平定向的旋翼中的一个或多个旋翼可以在顺时针方向上旋转，而水平旋翼中的一个或多个旋翼可以在逆时针方向上旋转。例如，顺时针旋翼的数量可以等于逆时针旋翼的数量。这些水平定向的旋翼中的每一者的旋转速率可以独立地变化以便控制每个旋翼产生的升力和/或推力，并且由此调整可移动物体900的空间布局、速度和/或加速度(例如，就多达三个平移度以及多达三个旋转度来说)。

在一些实施例中，可移动物体900可以被配置用来承载有效载荷904。所述有效载荷可以被提供在外壳内。所述外壳可以与所述可移动物体的外壳分开，或者是可移动物体的外壳的一部分。替代地，所述有效载荷可以配备有外壳，而所述可移动物体没有外壳。替代地，所述载荷的一部分或整个载荷可以不配备外壳。所述载荷相对于所述可移动物体可以是刚性固定的。任选地，所述载荷相对于所述可移动物体可以是可移动的(例如，相对于所述可移动物体可平移或旋转)。

有效载荷904可以被配置成不执行任何操作或者功能。替代地，有效载荷可以是被配置用来执行操作或功能的有效载荷，也称为功能性有效载荷。例如，所述有效载荷可以包括用于勘察一个或多个目标的一个或多个传感器。任何合适的传感器可以并入至所述有效载荷中，诸如图像捕捉装置(例如，相机)、音频捕捉装置(例如，抛物线麦克风)、红外线成像装置，或紫外线成像装置。所述传感器可以提供静态感测数据(例如，照片)或者动态感测数据(例如，视频)。在一些实施例中，所述传感器提供针对所述有效载荷的目标的感测数据。在一些实施例中，所述有效载荷包括一个或多个收发器，诸如用于与远离所述可移动物体的模块进行通信。任选地，所述有效载荷可以被配置成与环境或者目标交互。例如，所述有效载荷可以包括能够操纵物体的工具、仪器或机构，诸如机械臂。

任选地，有效载荷904可以经由载具902提供在可移动物体900上。所述有效载荷可以经由所述载具直接地(例如，直接接触可移动物体)或者间接地(例如，不接触可移动物体)联接到所述可移动物体。任选地，所述有效载荷可以可释放地联接至所述载具。替代地，有效载荷904可以安装在可移动物体900上而无需载具902。所述有效载荷可以与所述载具一体形成。

所述载具可以对所述有效载荷提供支撑(例如，承载所述有效载荷的重量的至少一部分)。所述载具可以包括能够稳定和/或引导所述有效载荷的移动的合适的安装结构(例如，云台平台)。在一些实施例中，所述载具可以被调适以控制所述有效载荷相对于所述可移动物体的状态(例如，定位和/或定向)。在一些例子中，所述载具可以包括载具框架组件和载具致动组件。所述载具框架组件可以对所述有效载荷提供结构支撑。所述载具框架组件可以包括单独的载具框架部件，其中一些载具框架部件可以相对于彼此移动。所述载具致动组件可以包括致动这些单独的载具框架部件的移动的一个或多个致动器(例如，电机)。

感测系统908可以包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器可以感测可移动物体900的空间布局、速度和/或加速度(例如，就多达三个平移度以及多达三个旋转度来说)。所述一个或多个传感器可以包括全球定位系统(GPS)传感器、运动传感器、惯性传感器、近距离传感器或图像传感器。感测系统908所提供的感测数据可以用来控制可移动物体900的空间布局、速度和/或定向(例如，使用如下文所描述的合适的处理单元和/或控制模块)。替代地，感测系统908可以用来提供与所述可移动物体周围的环境相关的数据，诸如天气条件、与潜在障碍物的接近度、地理特征的位置、人造结构的位置等等。所述感测系统可以包括如本文中所描述的气压传感器，其中由所述气压传感器提供的感测数据被用来确定如本文中所描述的移动单元的高度。

在一些实施例中，所述可移动物体、载具、和有效载荷相对于固定的参照系(例如，周围环境)和/或相对于彼此的移动可以受终端912控制。所述终端可以是在远离所述可移动物体、载具和/或有效载荷的位置处的遥控装置。所述终端可以被安置在或附着至支撑平台上。替代地，所述终端可以是手持式或可穿戴式装置。例如，所述终端可以包括智能电话、平板计算机、膝上型计算机、计算机、眼镜、手套、头盔、麦克风或其合适的组合。所述终端可以包括用户接口，诸如键盘、鼠标、操纵杆、触摸屏或显示器。可以使用任意合适的用户输入来与所述终端进行交互，诸如手动输入的命令、语音控制、手势控制或定位控制(例如，经由所述终端的移动、位置或倾斜度)。所述终端可以包括被调适以与所述可移动物体、载具或有效载荷中的一者或多者进行通信的无线通信装置。

所述终端可以包括用于观看所述可移动物体、载具和/或有效载荷的信息的合适的显示单元。例如，所述终端可以被配置用来显示所述可移动物体、载具和/或有效载荷关于定位、平移速度、平移加速度、定向、角速度、角加速度或其任意合适组合方面的信息。在一些实施例中，所述终端可以显示所述有效载荷所提供的信息，诸如功能性有效载荷所提供的数据(例如，相机或其它图像捕捉装置所记录的图像)。

任选地，同一终端可以既控制可移动物体、载具和/或有效载荷，或者可移动物体、载具和/或有效载荷的状态，又接收和/或显示来自所述可移动物体、载具和/或有效载荷的信息。例如，终端可以控制有效载荷相对于环境的定位，同时显示由有效载荷所捕捉的图像数据或关于有效载荷定位的信息。替代地，不同的终端可以用于不同的功能。例如，第一终端可以控制可移动物体、载具和/或有效载荷的移动或状态，而第二终端可以接收和/或显示来自可移动物体、载具和/或有效载荷的信息。例如，第一终端可以用来控制有效载荷相对于环境的定位，而第二终端显示有效载荷所捕捉的图像数据。可以在可移动物体与既控制可移动物体又接收数据的集成终端之间，或者在可移动物体与既控制可移动物体又接收数据的多个终端之间利用多种不同的通信模式。例如，可以在可移动物体与既控制可移动物体又接收来自所述可移动物体的数据的终端之间形成至少两种不同的通信模式。

所述终端可以包括如本文中所描述的参考单元，所述参考单元被配置用来提供参考大气压力数据以用于确定所述移动单元的高度。所述终端可以包括被配置用来测量所述终端位置处的大气压力的参考气压传感器，如本文中所描述。由所述气压传感器生成的参考测量数据可以被传递至所述可移动物体和服务器中的一者或两者。替代地，所述终端可以被配置用来接收由定位在所述系统中的其它装置上的传感器生成的测量数据并且计算所述移动单元的高度，如本文中所描述。

通信系统910能够经由无线信号916来与具有通信系统914的终端912进行通信。通信系统910、914可以包括适合用于无线通信的任意数量的发射器、接收器和/或收发器。这种通信可以是单向通信，使得仅能在一个方向上传输数据。例如，单向通信可能仅涉及可移动物体900将数据传输给终端912，或反过来也一样。这些数据可以是从通信系统910的一个或多个发射器传输给通信系统912的一个或多个接收器的，或反过来也一样。替代地，这种通信可以是双向通信，使得可以在可移动物体900与终端912之间在两个方向上传输数据。这种双向通信可以涉及将数据从通信系统910的一个或多个发射器传输给通信系统914的一个或多个接收器，并且反过来也一样。

在一些实施例中，终端912可以向可移动物体900、载具902和有效载荷904中的一者或多者提供控制数据并且从可移动物体900、载具902和有效载荷904中的一者或多者接收信息(例如，可移动物体、载具或有效载荷的定位和/或运动信息；由有效载荷感测到的数据，诸如由有效载荷相机捕捉到的图像数据)。在一些例子中，来自终端的控制数据可以包括针对可移动物体、载具和/或有效载荷的相对定位、移动、致动或控制的指令。例如，所述控制数据可以导致对可移动物体的位置和/或定向的修改(例如，经由控制推进机构906)，或者对有效载荷相对于可移动物体的移动的修改(例如，经由控制载具902)。来自终端的控制数据可以导致对有效载荷的控制，诸如控制相机或其它图像捕捉装置的操作(例如，拍摄静态或动态照片、放大或缩小、开启或关闭、切换成像模式、改变图像分辨率、变焦、改变景深、改变曝光时间、改变视角或视野)。在一些例子中，来自可移动物体、载具和/或有效载荷的通信可以包括来自(例如，感测系统908的或有效载荷904的)一个或多个传感器的信息。所述通信可以包括来自一个或多个不同类型传感器(例如，GPS传感器、运动传感器、惯性传感器、近距离传感器或图像传感器)的所感测信息。这样的信息可以与可移动物体、载具和/或有效载荷的定位(例如，位置、定向)、移动或加速度相关。来自有效载荷的这样的信息可以包括有效载荷所捕捉到的数据或所感测到的有效载荷的状态。由终端912传输的所提供的控制数据可以被配置用来控制可移动物体900、载具902或有效载荷904中的一者或多者的状态。替代地或组合地，载具902和有效载荷904还可以各自包括被配置成与终端912通信的通信模块，从而使得所述终端可以独立地与可移动物体900、载具902以及有效载荷904中的每一者通信并且对其加以控制。

在一些实施例中，可移动物体900可以被配置成不仅与终端912而且与另一个远程装置通信，或不是与终端912而是与另一个远程装置通信。终端912也可以被配置成与另一个远程装置以及可移动物体900通信。例如，可移动物体900和/或终端912可以与另一个可移动物体或另一个可移动物体的载具或有效载荷通信。当期望时，所述远程装置可以是第二终端或其它计算装置(例如，计算机、膝上型计算机、平板计算机、智能电话或其它移动装置)。所述远程装置可以被配置用来将数据传输给可移动物体900，接收来自可移动物体900的数据，将数据传输给终端912，和/或接收来自终端912的数据。任选地，所述远程装置可以连接到因特网或其它电信网络，从而使得可以将从可移动物体900和/或终端912接收到的数据上传到网站或服务器。

图7是借助于根据实施例的用于控制可移动物体的系统1000的框图进行的示意性图示。系统1000可以结合本文所描述的系统、装置以及方法的任何合适的实施例使用。系统1000可以包括感测模块1002、处理单元1004、非暂时性计算机可读介质1006、控制模块1008以及通信模块1010。

感测模块1002可以利用以不同方式收集与可移动物体相关的信息的不同类型的感测器。不同类型的传感器可以感测不同类型的信号或来自不同来源的信号。例如，所述传感器可以包括惯性传感器、GPS传感器、近距离传感器(例如，激光雷达)或视觉/图像传感器(例如，相机)。感测模块1002可以操作性地联接至具有多个处理器的处理单元1004。在一些实施例中，所述感测模块可以操作性地联接至传输模块1012(例如，Wi-Fi图像传输模块)，所述传输模块被配置成将感测数据直接传输给合适的外部装置或系统。例如，传输模块1012可以用来将感测模块1002的相机所捕捉到的图像传输给远程终端。

处理单元1004可以具有一个或多个处理器，诸如可编程处理器(例如，中央处理单元(CPU))。处理单元1004可以操作性地联接至非暂时性计算机可读介质1006。非暂时性计算机可读介质1006可以存储可由处理单元1004执行来执行一个或多个步骤的逻辑、代码和/或程序指令。所述非暂时性计算机可读介质可以包括一个或多个存储器单元(例如，可移动介质或外部存储器，诸如SD卡或随机存取存储器(RAM))。在一些实施例中，可以将来自感测模块1002的数据直接传送至并存储在非暂时性计算机可读介质1006的存储器单元内。非暂时性计算机可读介质1006的存储器单元可以存储可由处理单元1004执行来执行本文所描述方法的任何合适的实施例的逻辑、代码和/或程序指令。例如，处理单元1004可以被配置用来执行指令从而致使处理单元1004的一个或多个处理器分析感测模块所产生的感测数据。存储器单元可以存储来自所述感测模块的有待被处理单元1004处理的感测数据。在一些实施例中，非暂时性计算机可读介质1006的存储器单元可以用来存储处理单元1004所产生的处理结果。

在一些实施例中，处理单元1004可以操作性地联接至被配置用来控制可移动物体的状态的控制模块1008。例如，控制模块1008可以被配置用来控制可移动物体的推进机构，以调整可移动物体在六个自由度方面的空间布署、速度和/或加速度。替代地或组合地，控制模块1008可以控制载具、有效载荷或感测模块的状态中的一者或多者。

处理单元1004可以操作性地联接至通信模块1010，所述通信模块被配置用来传输和/或接收来自一个或多个外部装置(例如，终端、显示装置或者其它遥控器)的数据。可以使用任何合适的通信手段，诸如有线通信或无线通信，如下文进一步详细描述。通信模块1010可以传输和/或接收来自感测模块1002的感测数据、处理单元1004所产生的处理结果、预定控制数据、来自终端或遥控器的用户命令等等中的一项或多项。在一些实施例中，通信模块1010可以被配置用来实施自适应通信模式切换，如本文在其它地方所描述。

可以用任何合适的配置来布置系统1000的部件。例如，可以使系统1000的部件中的一者或多者位于所述可移动物体、载具、有效载荷、终端、感测系统，或者与以上部件中的一个或多个部件进行通信的额外的外部装置上。此外，尽管图7描绘了单一的处理单元1004和单一的非暂时性计算机可读介质1006，但本领域技术人员应了解，这并非旨在限制，并且系统1000可以包括多个处理单元和/或非暂时性计算机可读介质。在一些实施例中，所述多个处理单元和/或非暂时性计算机可读介质中的一者或多者可以处于不同位置，诸如在可移动物体、载具、有效载荷、终端、感测模块、与以上部件中的一者或多者进行通信的额外的外部装置，或它们的合适组合上，从而使得系统1000所执行的处理和/或存储功能的任何合适的方面可以发生在上述位置中的一个或多个位置。

虽然本文已经示出和描述了本发明的优选实施例，但对于本领域技术人员来说显然这样的实施例只是以举例方式提供的。本领域技术人员在不偏离本发明的情况下将想到许多变体、改变和替代。应当理解，在实践本发明的过程中可以采用本文所描述的本发明实施例的多种不同替代方案。所附权利要求旨在限定本发明的范围，并且因此涵盖在这些权利要求和其等效物的范围内的方法和结构。

Claims (64)

1.一种用于确定移动单元的高度的设备，所述设备包括：

一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被单独地或共同地配置用来：

获得包括在所述移动单元的位置处的本地大气压力的本地测量数据，

获得包括在参考单元的位置处的参考大气压力的参考测量数据，并且

基于所述本地测量数据和所述参考测量数据来确定所述移动单元的所述高度，

其中所述参考单元是可移动的，并且所述参考单元被配置成在所述移动单元的整个操作过程中保持与所述移动单元相距预定操作距离以内；

所述参考单元用来控制所述移动单元。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述本地测量数据包括基于所述本地大气压力确定的本地高度，其中所述参考测量数据包括基于所述参考大气数据确定的参考高度，并且其中所述一个或多个处理器被配置用来通过基于所述参考高度调整所述本地高度来确定所述移动单元的所述高度。

3.如权利要求1所述的设备，其中所述一个或多个处理器被进一步配置用来基于所述参考测量数据来调整所述本地测量数据，并且基于调整后的本地测量数据来确定所述移动单元的所述高度。

4.如权利要求1所述的设备，其中所述参考单元可移动以保持与所述移动单元相距预定水平距离以内。

5.如权利要求4所述的设备，其中所述参考单元由所述移动单元的用户定位在与所述移动单元相距所述预定水平距离以内。

6.如权利要求4所述的设备，其中所述参考单元被配置成自动移动以保持与所述移动单元相距所述预定水平距离以内。

7.如权利要求1所述的设备，其中所述参考单元包括被配置用来控制所述移动单元的操作的遥控器。

8.如权利要求7所述的设备，其中所述遥控器被配置用来从与所述移动单元相距预定水平距离以内控制所述移动单元的操作。

9.如权利要求8所述的设备，其中所述遥控器被配置用来仅在所述预定水平距离内将操作命令传输至所述移动单元，使得所述移动单元不能行进至与所述遥控器相距超出所述预定水平距离。

10.如权利要求7所述的设备，其中所述遥控器被配置成经由无线连接将操作命令传输至所述移动单元，并且其中所述遥控器和所述移动单元被配置成经由同一无线连接向彼此和从彼此传输测量数据。

11.如权利要求7所述的设备，其中所述遥控器被配置用来控制多个移动单元的操作，并且其中所述多个移动单元中的每一者的高度是基于在每一移动单元处生成的所述本地测量数据以及在所述遥控器处生成的所述参考测量数据而确定的。

12.如权利要求1所述的设备，其中所述本地测量数据包括在一个或多个本地测量时间点的本地大气压力，其中所述参考测量数据包括在与所述一个或多个本地测量时间点相对应的一个或多个参考测量时间点的参考大气压力，并且其中所述一个或多个处理器被配置用来基于在所述一个或多个本地测量时间点中每一个本地测量时间点的所述本地测量数据以及在与所述本地测量时间点相对应的参考测量时间点的所述参考测量数据来确定所述移动单元在所述本地测量时间点的所述高度。

13.如权利要求12所述的设备，其中所述本地测量数据包括在多个本地测量时间点的本地大气压力，并且其中所述参考测量数据包括在与所述多个本地测量时间点相对应的多个参考测量时间点的参考大气压力。

14.如权利要求12所述的设备，其中每一本地测量时间点与每一对应的参考测量时间点基本上同步。

15.如权利要求1所述的设备，其中所述移动单元包括被配置用来测量所述本地大气压力的本地气压传感器，并且其中所述参考单元包括被配置用来测量所述参考大气压力的参考气压传感器。

16.如权利要求1所述的设备，其中所述本地测量数据进一步包括在所述移动单元的所述位置处的本地温度，并且其中所述参考测量数据进一步包括在所述参考单元的所述位置处的参考温度。

17.如权利要求16所述的设备，其中所述移动单元包括被配置用来测量所述本地温度的本地温度传感器，并且其中所述参考单元包括被配置用来测量所述参考温度的参考温度传感器。

18.如权利要求1所述的设备，其中所述本地测量数据进一步包括所述移动单元的定位。

19.如权利要求18所述的设备，其中所述移动单元包括被配置用来测量所述移动单元的所述定位的全球定位系统。

20.如权利要求1所述的设备，其中所述移动单元和所述参考单元被配置成经由无线连接来向彼此传输数据或从彼此接收数据。

21.如权利要求20所述的设备，其中所述无线连接包括所述移动单元与所述参考单元之间的专用的、直接的通信连接。

22.如权利要求21所述的设备，其中所述无线连接是使用编码正交频分复用来加密的。

23.如权利要求20所述的设备，其中所述无线连接包括以下各项中的一项或多项：蜂窝式通信网络、无线串行通信链路，或因特网或基于因特网的网络。

24.如权利要求20所述的设备，其中所述移动单元和所述参考单元被配置成实时地向彼此传输数据或从彼此接收数据，并且其中所述一个或多个处理器被配置用来立即确定所述移动单元的所述高度。

25.如权利要求1所述的设备，其中所述移动单元和所述参考单元被配置用来在所述移动单元的移动期间以预定间隔周期性地生成所述本地测量数据和所述参考测量数据并且确定所述移动单元的所述高度。

26.如权利要求1所述的设备，其中所述移动单元和所述参考单元被配置用来根据用户请求来生成所述本地测量数据和所述参考测量数据并且确定所述移动单元的所述高度。

27.如权利要求1所述的设备，其中所述移动单元是无人飞行器。

28.一种用于确定移动单元的高度的方法，所述方法包括：

获得包括在所述移动单元的位置处的本地大气压力的本地测量数据；

获得包括在参考单元的位置处的参考大气压力的参考测量数据；并且

基于所述本地测量数据和所述参考测量数据来确定所述移动单元的所述高度；

其中所述参考单元是可移动的，并且所述参考单元被配置成在所述移动单元的整个操作过程中保持与所述移动单元相距预定操作距离以内；

所述参考单元用来控制所述移动单元。

29.如权利要求28所述的方法，其中所述本地测量数据包括基于所述本地大气压力确定的本地高度，其中所述参考测量数据包括基于所述参考大气压力确定的参考高度，并且其中确定所述移动单元的所述高度包括基于所述参考高度调整所述本地高度。

30.如权利要求28所述的方法，其中所述方法进一步包括基于所述参考测量数据来调整所述本地测量数据，以及基于调整后的本地测量数据来确定所述移动单元的所述高度。

31.如权利要求28所述的方法，其中所述参考单元可移动以保持与所述移动单元相距预定水平距离以内。

32.如权利要求31所述的方法，其中通过所述移动单元的用户将所述参考单元定位在与所述移动单元相距所述预定水平距离以内。

33.如权利要求31所述的方法，其中所述参考单元被配置成自动移动以保持与所述移动单元相距所述预定水平距离以内。

34.如权利要求28所述的方法，其中所述参考单元包括被配置用来控制所述移动单元的操作的遥控器。

35.如权利要求34所述的方法，其中所述遥控器被配置用来从与所述移动单元相距预定水平距离以内控制所述移动单元的操作。

36.如权利要求35所述的方法，其中所述遥控器被配置用来仅在所述预定水平距离内将操作命令传输至所述移动单元，使得所述移动单元不能行进至与所述遥控器相距超出所述预定水平距离。

37.如权利要求34所述的方法，其中所述遥控器被配置成经由无线连接将操作命令传输至所述移动单元，并且其中所述遥控器和所述移动单元被配置成经由同一无线连接向彼此和从彼此传输测量数据。

38.如权利要求34所述的方法，其中所述遥控器被配置用来控制多个移动单元的操作，并且其中所述多个移动单元中的每一者的高度是基于在每一移动单元处生成的所述本地测量数据以及在所述遥控器处生成的所述参考测量数据而确定的。

39.如权利要求28所述的方法，其中所述本地测量数据包括在一个或多个本地测量时间点的本地大气压力，其中所述参考测量数据包括在与所述一个或多个本地测量时间点相对应的一个或多个参考测量时间点的参考大气压力，并且其中一个或多个处理器被配置成基于在所述一个或多个本地测量时间点中每一个本地测量时间点的所述本地测量数据以及在与所述本地测量时间点相对应的参考测量时间点的所述参考测量数据来确定所述移动单元在所述本地测量时间点的所述高度。

40.如权利要求39所述的方法，其中所述本地测量数据包括在多个本地测量时间点的本地大气压力，并且其中所述参考测量数据包括在与所述多个本地测量时间点相对应的多个参考测量时间点的参考大气压力。

41.如权利要求39所述的方法，其中每一本地测量时间点与每一对应的参考测量时间点基本上同步。

42.如权利要求28所述的方法，其中所述移动单元包括被配置用来测量所述本地大气压力的本地气压传感器，并且其中所述参考单元包括被配置用来测量所述参考大气压力的参考气压传感器。

43.如权利要求28所述的方法，其中所述本地测量数据进一步包括在所述移动单元的所述位置处的本地温度，并且其中所述参考测量数据进一步包括在所述参考单元的所述位置处的参考温度。

44.如权利要求43所述的方法，其中所述移动单元包括被配置用来测量所述本地温度的本地温度传感器，并且其中所述参考单元包括被配置用来测量所述参考温度的参考温度传感器。

45.如权利要求28所述的方法，其中所述本地测量数据进一步包括所述移动单元的定位。

46.如权利要求45所述的方法，其中所述移动单元包括被配置用来测量所述移动单元的所述定位的全球定位系统。

47.如权利要求28所述的方法，其中所述移动单元和所述参考单元被配置成经由无线连接来向彼此传输数据或从彼此接收数据。

48.如权利要求47所述的方法，其中所述无线连接包括所述移动单元与所述参考单元之间的专用的、直接的通信连接。

49.如权利要求48所述的方法，其中所述无线连接是使用编码正交频分复用来加密的。

50.如权利要求47所述的方法，其中所述无线连接包括以下各项中的一项或多项：蜂窝式通信网络、无线串行通信链路，或因特网或基于因特网的网络。

51.如权利要求47所述的方法，其中所述移动单元和所述参考单元被配置成实时地向彼此传输数据或从彼此接收数据，并且其中一个或多个处理器被配置用来立即确定所述移动单元的所述高度。

52.如权利要求28所述的方法，其中所述移动单元和所述参考单元被配置用来在所述移动单元的移动期间以预定间隔周期性地生成所述本地测量数据和所述参考测量数据并且确定所述移动单元的所述高度。

53.如权利要求28所述的方法，其中所述移动单元和所述参考单元被配置用来根据用户请求来生成所述本地测量数据和所述参考测量数据并且确定所述移动单元的所述高度。

54.如权利要求28所述的方法，其中所述移动单元是无人飞行器。

55.一种移动单元，包括：

气压传感器，所述气压传感器被配置用来测量在所述移动单元的位置处的本地大气压力并且由此生成本地测量数据；

通信模块，所述通信模块被配置用来接收来自参考单元的参考测量数据，其中所述参考测量数据包括在所述参考单元的位置处的参考大气压力，并且其中所述参考单元是可移动的，并且所述参考单元被配置成在所述移动单元的整个操作过程中保持与所述移动单元相距预定操作距离以内，所述参考单元用来控制所述移动单元；以及

一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被单独地或共同地配置用来：

获得包括在所述移动单元的位置处的本地大气压力的本地测量数据，

获得包括在参考单元的位置处的参考大气压力的参考测量数据，并且

基于所述本地测量数据和所述参考测量数据来确定所述移动单元的高度。

56.如权利要求55所述的移动单元，其中所述参考单元包括被配置用来控制所述移动单元的操作的遥控器。

57.如权利要求55所述的移动单元，其中所述本地测量数据包括在一个或多个本地测量时间点的本地大气压力，其中所述参考测量数据包括在与所述一个或多个本地测量时间点相对应的一个或多个参考测量时间点的参考大气压力，并且其中所述一个或多个处理器被配置成基于在所述一个或多个本地测量时间点中每一个本地测量时间点的所述本地测量数据以及在与所述本地测量时间点相对应的参考测量时间点的所述参考测量数据来确定所述移动单元在所述本地测量时间点的所述高度。

58.如权利要求55所述的移动单元，其中所述通信模块被进一步配置用来将确定的高度从所述移动单元传输至所述参考单元。

59.一种参考单元，包括：

气压传感器，所述气压传感器被配置用来测量在所述参考单元的位置处的参考大气压力并且由此生成参考测量数据，其中所述参考单元是可移动的，并且所述参考单元被配置成在移动单元的整个操作过程中保持与所述移动单元相距预定操作距离以内，所述参考单元用来控制所述移动单元；

通信模块，所述通信模块被配置用来接收来自所述移动单元的本地测量数据，其中所述本地测量数据包括在所述移动单元的位置处的本地大气压力；以及

一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被单独地或共同地配置用来：

获得包括在所述移动单元的位置处的本地大气压力的本地测量数据，

获得包括在参考单元的位置处的参考大气压力的参考测量数据，并且

基于所述本地测量数据和所述参考测量数据来确定所述移动单元的高度。

60.如权利要求59所述的参考单元，其中所述参考单元包括被配置用来控制所述移动单元的操作的遥控器。

61.如权利要求59所述的参考单元，其中所述本地测量数据包括在一个或多个本地测量时间点的本地大气压力，其中所述参考测量数据包括在与所述一个或多个本地测量时间点相对应的一个或多个参考测量时间点的参考大气压力，并且其中所述一个或多个处理器被配置成基于在所述一个或多个本地测量时间点中每一个本地测量时间点的所述本地测量数据以及在与所述本地测量时间点相对应的参考测量时间点的所述参考测量数据来确定所述移动单元在所述本地测量时间点的所述高度。

62.如权利要求59所述的参考单元，其中所述通信模块被进一步配置用来将确定的高度从所述参考单元传输至所述移动单元。

63.一种服务器，包括：

一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被单独地或共同地配置用来：

获得包括在移动单元的位置处的本地大气压力的本地测量数据，

获得包括在参考单元的位置处的参考大气压力的参考测量数据，其中所述参考单元是可移动的，并且所述参考单元被配置成在所述移动单元的整个操作过程中保持与所述移动单元相距预定操作距离以内，所述参考单元用来控制所述移动单元，并且

基于所述本地测量数据和所述参考测量数据来确定所述移动单元的高度；以及

通信模块，所述通信模块被配置用来接收来自所述移动单元的所述本地测量数据以及来自所述参考单元的所述参考测量数据，并且将所述移动单元的确定的高度传输至所述移动单元和所述参考单元中的一者或两者。

64.如权利要求63所述的服务器，其中所述服务器被配置用来实时地接收所述本地测量数据和所述参考测量数据，并且立即确定所述移动单元的所述高度并且将所述高度传输至所述移动单元和所述参考单元中的一者或两者。

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