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，來獲取周圍海洋環境中的相關數據，包括海洋水文、氣象等幾十種參數。在大多數的海洋浮標中，安裝有太陽能電池板以自行供電，從而實現全天候、不間斷的測量。

這些測量數據能幫助人們研究和認識海洋，對人類開發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。

電子羅盤的前世今生

電子羅盤，也叫數字羅盤、數字指南針，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世紀戰國末期的司南與唐宋時期的指南針。之后，經過發展演變成把方向刻度盤和磁針連接在一起轉動的磁羅經。隨著先進工藝的發展，現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不可缺少的重要組成部分。目前廣為使用的是三軸捷聯磁阻式電子羅盤，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據鏈接等優點，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。

電子羅盤的工作原理?

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，如果電子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。

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。

三維磁阻傳感器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。

電子羅盤在海洋浮標GPS輔助定位中的應用

舉例聲納浮標。?

聲納浮標因具有使用方便、搜潛速度快、搜索面積大、效率高、隱蔽性強等優點，成為航空反潛艇最常用的方法之一。利用聲納浮標進行水下目標定位首先需要進行浮標本身的定位，浮標相對于飛機位置的精度，將直接影響系統對水下目標的定位精度。

利用GPS對聲納浮標定位能大大縮短載機達到指定浮標的時間，從而提高對水下目標的搜索速度，GPS聲納浮標在海面工作，由于海流和海浪起伏等因素，浮標的姿態是隨機變化的，這將影響系統的定位精度。

此時，可采用電子羅盤來對浮標姿態進行實時更正。在實際使用過程中，通常會采用三軸電子羅盤來輔助GPS進行定位，從而實時監測浮標的姿態和方位角，對浮標姿態進行實時坐標更正。

來源：傳感器專家網