电子罗盘在海洋漂浮中的作用

电子罗盘在海洋漂浮中的作用

海洋浮标，是一种投放在相关海域中兼具观测和测量作用的信息采集设备。浮标主要是利用自身所携带的各类传感器，来获取周围海洋环境中的相关数据，包括海洋水文、气象等几十种参数。在大多数的海洋浮标中，安装有太阳能电池板以自行供电，从而实现全天候、不间断的测量。

这些测量数据能帮助人们研究和认识海洋，对人类开发和利用海洋具有重要意义。但在此之前，确定浮标的实时测量位置及变动情况是第一步，因此，在大多数的海洋浮标中，搭载GPS模块是必不可少的，而GPS模块往往需要搭配电子罗盘使用。

电子罗盘，也叫数字罗盘、数字指南针，是利用地磁场来定北极的一种方法。电子罗盘最早可追溯到公元前3世纪战国末期的司南与唐宋时期的指南针。之后，经过发展演变成把方向刻度盘和磁针连接在一起转动的磁罗经。随着先进工艺的发展，现在一般采用磁阻传感器和磁通门加工而成的电子罗盘。电子罗盘是导航系统不可缺少的重要组成部分。目前广为使用的是三轴捷联磁阻式电子罗盘，这种罗盘具有抗振性、航向精度较高、对干扰场有电子补偿、可以集成到控制回路中进行数据链接等优点，因而广泛应用于航空、航天、机器人、航海、车辆自主导航等领域。

电子罗盘可以分为平面电子罗盘和三维电子罗盘。平面电子罗盘要求用户在使用时必须保持罗盘的水平，否则当罗盘发生倾斜时，也会给出航向的变化而实际上航向并没有变化。虽然平面电子罗盘对使用时要求很高，但如果能保证罗盘所附载体始终水平的话，平面罗盘是一种性价比很好的选择。

三维电子罗盘克服了平面电子罗盘在使用中的严格限制，因为三维电子罗盘在其内部加入了倾角传感器，如果电子罗盘发生倾斜时可以对罗盘进行倾斜补偿，这样即使罗盘发生倾斜，航向数据依然准确无误。有时为了克服温度漂移，罗盘也可内置温度补偿，最大限度减少倾斜角和指向角的温度漂移。

三维电子罗盘由三维磁阻传感器、双轴倾角传感器和MCU构成。

三维磁阻传感器用来测量地球磁场，倾角传感器是在磁力仪非水平状态时进行补偿；MCU处理磁力仪和倾角传感器的信号以及数据输出和软铁、硬铁补偿。