電子羅盤簡單的來說就是數字指南針，是現代的一種利用地磁場來定北極的一種方法，那么電子羅盤有什么樣的功能呢?它的工作原理又是什么樣子的?

　　電子羅盤 – 概述

　　雖然 GPS在導航、定位、測速、定向方面有著廣泛的應用，但由于其信號常被地形、地物遮擋，導致精度大大降低，甚至不能使用。尤其在高樓林立城區和植被茂密的林區，GPS信號的有效性僅為60%。并且在靜止的情況下，GPS也無法給出航向信息。為彌補這一不足，可以采用組合導航定向的方法。電子

　　羅盤產品正是為滿足用戶的此類需求而設計的。它可以對GPS信號進行有效補償，保證導航定向信息100%有效，即使是在GPS信號失鎖后也能正常工作，做到“丟星不丟向”。

　　當然，隨著GPS技術的發展，采用雙GPS接收機作為衛星信號傳感器，利用載波測量技術和快速求解模糊度技術，精確計算出運動載體的方位角，同時可以輸出俯仰角、位置、速度以及UTC等信息 也可以實現靜止狀態給出航向信息。目前市場典型XW-SC3600/3660定位定向系統，克服陀螺尋北的成本高、動態差和磁羅盤精度低、響應慢等缺點。

　　電子羅盤 – 產品功能與簡介

　　電子羅盤可以分為平面電子羅盤和三維電子羅盤。平面電子羅盤要求用戶在使用時必須保持羅盤的水平，否則當羅盤發生傾斜時，也會給出航向的變化而實際上航向并沒有變化。雖然平面電子羅盤對使用時要求很高，但如果能保證羅盤所附載體始終水平的話，平面羅盤是一種性價比很好的選擇。三維電子羅盤克服了平面電子羅盤在使用中的嚴格限制，因為三維電子羅盤在其內部加入了 傾角傳感器，如果羅盤發生傾斜時可以對羅盤進行傾斜補償，這樣即使羅盤發生傾斜，航向數據依然準確無誤。有時為了克服溫度漂移，羅盤也可內置溫度補償，最大限度減少傾斜角和指向角的溫度漂移。

　　電子羅盤 – 原理

　　三維電子羅盤[1] 由三維磁阻傳感器、雙軸傾角傳感器和MCU構成。三維磁阻傳感器用來測量地球 磁場，傾角傳感器是在磁力儀非水平狀態時進行補償;MCU處理磁力儀和傾角傳感器的信號以及數據輸出和軟鐵、硬鐵補償。該磁力儀是采用三個互相垂直的磁阻傳感器，每個軸向上的傳感器檢測在該方向上的地 磁場強度。向前的方向稱為x方向的傳感器檢測地磁場在x方向的矢量值;向左或Y方向的傳感器檢測地磁場在Y方向的矢量值;向下或Z方向的傳感器檢測地磁場在Z方向的矢量值。每個方向的傳感器的靈敏度都已根據在該方向上 地磁場的分矢量調整到最佳點，并具有非常低的橫軸靈敏度。傳感器產生的模擬輸出信號進行放大后送入MCU進行處理。磁場測量范圍為±2Gauss。通過采用12位 A/D轉換器，磁力儀能夠分辨出小于1mGauss的磁場變化量，我們便可通過該高分辨力來準確測量出200-300mGauss的X和Y方向的磁場強度，不論是在赤道上的向上變化還是在南北極的更低值位置。

　　僅用地磁場在X和Y的兩個分矢量值便可確定方位值：

　　Azimuth=arcTan(Y/X)

　　該關系式是在檢測儀器與地表面平行時才成立。當儀器發生傾斜時，方位值的準確性將要受到很大的影響，該誤差的大小取決于儀器所處的位置和傾斜角的大小。為減少該誤差的影響，采用雙軸 傾角傳感器來測量俯仰和側傾角，這個俯仰角被定義為由前向后方向的角度變化;而側傾角則為由左到右方向的角度變化。電子羅盤將俯仰和側傾角的數據經過轉換計算，將磁力儀在三個軸向上的矢量在原來的位置“拉”回到水平的位置。

　　標準的轉換計算式如下：

　　Xr=Xcosα+Ysinαsinβ-Zcosβsinα

　　Yr=Xcosβ+Zsinβ

　　這里Xr和Yr為要轉換到水平位置的值

　　α為俯仰角

　　β為側傾角

　　從以上這三個計算公式可以看出，在整個補償技術中Z軸向的矢量扮演一個非常重要的角色。要正確運用這些值，俯仰和側傾角的數字必須時刻更新。采用雙軸寬線性量程范圍、高分辨率、溫漂系數低的陶瓷基體電解質傳感器來測量俯仰角和側傾角，傾角數值經過電路板上的溫度傳感器補償后得出的。

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