01
气压计基础原理
大气压强与高度的关系、气压计选型（BMP280/MS5611/LPS22HB对比）、I2C/SPI通信协议基础。
原理选型通信
02
传感器驱动开发
初始化流程、校准模式（ROM系数读取）、温度补偿算法、原始数据读取与滤波。
驱动校准滤波
03
高度解算算法
标准大气压公式推导、静压与动压补偿、海平面气压校准、高度数据平滑（滑动平均/卡尔曼滤波）。
算法卡尔曼平滑
04
定高模式控制逻辑
目标高度锁定机制、PID控制器设计（串级PID：外环位置/内环速度）、积分限幅与抗饱和。
PID串级抗饱和
05
动态响应调优
上升/下降速率限制、加速度前馈补偿、风扰抑制策略、油门死区处理。
调优前馈抗风
06
异常处理与安全机制
气压计数据异常检测（突变/冻结）、传感器融合（IMU辅助）、高度丢失保护、降落触发逻辑。
安全融合异常
07
实机调试与参数整定
Log日志分析、PID参数手动整定（Ziegler-Nichols法）、自动调参（梯度下降/遗传算法）、震动对气压计的影响与隔离。
调试整定震动
08
进阶话题
超声波/激光辅助定高、地效与地面效应补偿、多旋翼与固定翼定高差异、高海拔环境适配。
辅助地效高海拔
09
综合项目实战
基于STM32/F4飞控的定高悬停实现、PX4/ArduPilot定高模式源码分析、自定义定高模式插件开发。
实战源码插件
10
课程总结与展望
常见问题FAQ、行业趋势（RTK+气压计融合）、开源社区资源推荐。
总结趋势资源
11
气压计硬件设计要点
PCB布局规范（远离热源/震动源）、气密腔体设计、防尘防水处理。
硬件PCB防护
12
传感器数据融合进阶
互补滤波在高度估计中的应用、扩展卡尔曼滤波（EKF）状态向量设计。
融合EKF互补
13
定高模式下的姿态耦合
俯仰/滚转对高度测量的影响、水平运动时的气压变化补偿。
耦合补偿姿态
14
多传感器冗余设计
双气压计冗余切换、IMU+气压计+GPS高度融合权重分配。
冗余权重切换
15
实时操作系统（RTOS）任务调度
传感器读取任务优先级、控制循环时间抖动优化。
RTOS调度抖动
16
定高模式飞行测试方法论
测试环境搭建（风洞/室内外）、测试用例设计（阶跃响应/抗风性）。
测试风洞阶跃
17
参数自整定算法
基于强化学习的定高参数优化、模糊PID在定高中的应用。
自整定强化学习模糊PID
18
气压计温度特性深度分析
温漂曲线拟合、动态温度补偿算法、加热器设计。
温漂补偿加热
19
低空/高空环境适配
近地效应补偿、对流层顶高度限制、气压梯度变化处理。
低空高空梯度
20
定高模式在特定场景的应用
农业植保（仿地飞行）、测绘（等距线飞行）、物流配送（精准降落）。
植保测绘物流
21
传感器故障注入测试
模拟气压计失效场景、故障检测与恢复策略验证。
故障注入恢复
22
定高模式能耗优化
油门输出平滑策略、电机效率曲线匹配、悬停功率最小化。
能耗油门效率
23
开源飞控定高源码深度解析
PX4 ECL库高度估计器、ArduPilot AC_PID库。
PX4ArduPilot源码
24
定高模式与其它飞行模式的切换逻辑
自稳->定高->悬停->降落的状态机设计。
状态机切换逻辑
25
气压计数据预处理
异常值剔除（3σ准则/中值滤波）、时间戳对齐、数据重采样。
预处理异常重采样
26
定高模式在室内环境的应用
无GPS条件下的高度保持、气压计+光流/TOF融合。
室内光流TOF
27
定高模式参数对飞行品质的影响
超调量、稳态误差、响应时间、鲁棒性权衡。
品质超调鲁棒
28
基于模型的设计方法（MBD）
Simulink建模与仿真、自动代码生成、HIL测试。
MBDSimulinkHIL
29
定高模式在编队飞行中的应用
相对高度保持、协同起降、队形变换中的高度协调。
编队协同高度
30
课程项目答辩与评审
项目展示要求、评分标准、常见问题与改进方向。
答辩评审标准