電子羅盤在海洋漂浮中的作用

海洋浮標，是一種投放在相關海域中兼具觀測和測量作用的信息采集設備。浮標主要是利用自身所攜帶的各類傳感器，來獲取周圍海洋環(huán)境中的相關數(shù)據(jù)，包括海洋水文、氣象等幾十種參數(shù)。在大多數(shù)的海洋浮標中，安裝有太陽能電池板以自行供電，從而實現(xiàn)全天候、不間斷的測量。

這些測量數(shù)據(jù)能幫助人們研究和認識海洋，對人類開發(fā)和利用海洋具有重要意義。但在此之前，確定浮標的實時測量位置及變動情況是第一步，因此，在大多數(shù)的海洋浮標中，搭載GPS模塊是必不可少的，而GPS模塊往往需要搭配電子羅盤使用。

電子羅盤，也叫數(shù)字羅盤、數(shù)字指南針，是利用地磁場來定北極的一種方法。電子羅盤最早可追溯到公元前3世紀戰(zhàn)國末期的司南與唐宋時期的指南針。之后，經(jīng)過發(fā)展演變成把方向刻度盤和磁針連接在一起轉動的磁羅經(jīng)。隨著先進工藝的發(fā)展，現(xiàn)在一般采用磁阻傳感器和磁通門加工而成的電子羅盤。電子羅盤是導航系統(tǒng)不可缺少的重要組成部分。目前廣為使用的是三軸捷聯(lián)磁阻式電子羅盤，這種羅盤具有抗振性、航向精度較高、對干擾場有電子補償、可以集成到控制回路中進行數(shù)據(jù)鏈接等優(yōu)點，因而廣泛應用于航空、航天、機器人、航海、車輛自主導航等領域。

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(fā)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(nèi)部加入了傾角傳感器，如果電子羅盤發(fā)生傾斜時可以對羅盤進行傾斜補償，這樣即使羅盤發(fā)生傾斜，航向數(shù)據(jù)依然準確無誤。有時為了克服溫度漂移，羅盤也可內(nèi)置溫度補償，最大限度減少傾斜角和指向角的溫度漂移。

三維電子羅盤由三維磁阻傳感器、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(tài)時進行補償；MCU處理磁力儀和傾角傳感器的信號以及數(shù)據(jù)輸出和軟鐵、硬鐵補償。