三轴电子罗盘的设计与误差校正

罗盘的检验和误差纠正“风水罗盘的校验和误差纠正”这是当今所有风水大师和所有风水爱好者的必修课。

很多“风水大师”和“风水写书人”都会说：“一度之差，天壤之别，吉、凶两重天”，但你能肯定你的罗盘没有“角度指示误差”吗？你是如何认定的呢？你如果不知道罗盘会有什么样的经常被人们忽略了的但却是“很重要的误差”，你那“大师”怎么当的？都是忽悠罢了？在当今，中国传统文化的光辉重新普照大地之时，风水设计和风水勘测已经被更广大的民众所了解和认可，很多人也开始学习并涉足于其中。

风水学，在其实际使用中，最关键之处就在于“对坐向方位的勘测”，所必需的首要工具，当然首选专业的“风水罗盘”。

但在用罗盘来进行实地勘测操作时，很多风水师（或者风水学学习爱好者）会发现，对同一个被勘测的对象，在同一个位置，以同样的方法，用不同的罗盘进行测量时，往往几个罗盘所测得的结果相互之间的坐向角度值（度数）总会有些不一样，存在一些误差，到底以哪一个罗盘的数据为准呢？大家都莫终于是，即便换人来测也是如此，而且往往在很多时候就这么一两度之差，就是“吉”、“凶”两重天，到底该如何来评判呢？这常常会给人一种不好的印象，似乎只能由风水大师各说各有理了，谁说了都算又都不算，让人们无所适从了。

这种现象势必会影响风水学的可靠信和可信度了。

这个问题出在哪里呢？我们先不论个人操作方法的对错以及技术上的熟练和否，先来谈一谈罗盘本身。

在我们忽略了使用者个人的人为误差之后，问题的主要根源也就在于“罗盘的“制造误差”上”了。

理论上，一个精准的罗盘，它的外盘（正方形底座）上的“十字型指标线的十字心（交叉点）”和内盘（转盘）的旋转轴心线应该是能重合的，以此同时，内盘中央的“指南针表盘”之“米字线”之中心点也应该和内盘（转盘）之“旋转轴心线”重合，而且指南针的“指针之转轴”也应该和“转盘的旋转轴心线”重合，指南针表盘内的米字线之“北、东、南、西正十字线”要正对内盘（转盘）360度分度的“0°”、“90°”、“180°”、“270°”刻度，不仅如此，旋转内盘时，还要求外盘（正方形底盘）上的“十字形指标线”必须能够同时正压在内盘（转盘）圆周360度分度的“0°”、“90°”、“180°”、“270°”刻度线上，不能有偏差，无论从哪个方向旋转内盘，无论旋转多少次都必须如此能够回到这样的状态。

三轴仪校准规程（实用版）目录1.三轴仪的概述2.三轴仪校准的必要性3.三轴仪校准的步骤4.三轴仪校准的注意事项5.三轴仪校准的优点正文【三轴仪的概述】三轴仪，又称为三轴加速度计，是一种能够同时测量物体在三个正交轴向上加速度的传感器。

这种传感器广泛应用于各种领域，如汽车安全气囊控制、手机陀螺仪、智能穿戴设备等。

【三轴仪校准的必要性】由于在使用过程中，三轴仪可能会受到温度、湿度、振动等因素的影响，导致其测量数据出现偏差。

因此，定期对三轴仪进行校准，以确保其测量数据的准确性，是十分必要的。

【三轴仪校准的步骤】三轴仪的校准步骤一般包括以下几个步骤：1.准备工作：首先，需要确保校准设备和工具的完备，如校准软件、校准仪等。

2.连接校准设备：将三轴仪与校准设备连接，并打开校准软件。

3.设置校准参数：根据三轴仪的型号和规格，设置相应的校准参数。

4.执行校准：运行校准软件，开始校准过程。

在校准过程中，三轴仪会根据校准设备的指令，进行一系列的加速度测量，并将测量结果与标准值进行比较，以此来调整其内部参数。

5.校准结果确认：校准完成后，需要对校准结果进行确认，如果校准结果在允许的误差范围内，则表示校准成功。

【三轴仪校准的注意事项】在进行三轴仪校准时，需要注意以下几点：1.确保校准环境稳定：避免在振动、温度变化大、电磁干扰强等环境中进行校准。

2.选择合适的校准设备：选择与三轴仪相匹配的校准设备，以保证校准的准确性。

3.校准过程中，避免触碰三轴仪：在校准过程中，避免触碰三轴仪，以免影响校准结果。

【三轴仪校准的优点】定期进行三轴仪校准，可以带来以下优点：1.提高测量准确性：通过校准，可以消除三轴仪的测量误差，提高其测量准确性。

2.保证设备正常运行：通过校准，可以确保三轴仪在正常工作范围内运行，避免因数据误差导致的设备故障。

高精度电子罗盘的误差修正技术研究冯田佳点;孙乾;吕建廷【摘要】常规的数字罗盘受实际工作环境影响很大，输出精度较低，为了使其达到更高精度级别的精度和分辨率，本文全面分析了产生误差的原因，提出了相关的误差补偿算法、进行了仿真，并研制了相应的3轴数字罗盘硬件平台，结果表明可以很大程度上提高罗盘的输出精度和分辨率。

【期刊名称】《科技风》【年(卷),期】2012(000)016【总页数】2页(P8-9)【关键词】电子罗盘;MEMS磁传感器;MEMS加速度计;倾角测量;嵌入式系统【作者】冯田佳点;孙乾;吕建廷【作者单位】华东理工大学,上海市 200237;华东理工大学,上海市 200237;华东理工大学,上海市 200237【正文语种】中文电子罗盘依据地磁场的方向测量指向，同时通过磁传感器感应地球磁场实现测向定位。

地理的两极和地磁场的两极不重合，两者连线之间存在的磁偏角。

且地球磁场的磁力线在地球表面的分布的大小和方向是不同的。

比如在北美，磁力线与地球表面呈70度，这个角叫磁倾角。

在本文所用的三轴磁传感器中，其内部集成了3个惠斯通电桥，它们彼此互相垂直，分别对应直角坐标系中的x、y、z轴。

在通过这3个轴取得初始的磁数据后经过桥偏置补偿、硬铁补偿后，所得数据即可用于3D方程的求解，进而计算航向。

本文所用的三轴磁传感器中对应直角坐标系中的x轴和y轴决定了水平面，z轴垂直于水平面，此处的地磁场Hearth在水平面上的分量Hnorth所指即磁北的方向。

而x轴所指的即当前的方位的正前方，所以我们只需要测出x轴和Hnorth之间的夹角即可以知道当前的方位角α。

上述即为水平状态时电子罗盘的测角原理。

由式1可知我们所测得的方位角只是当前位置和地磁北极之间的夹角。

由于地磁北极和地理北极之间存在磁偏角，故应根据磁偏角相应的加上或减去当前所在方位的磁偏角，得到的才是当前位置真正的方位角。

而地球不同位置的磁偏角不同，应利用GPS接收器来确定当前的位置，从而校正地理位置带来的方位角测量误差。

基于磁通门的三轴电子罗盘自动误差补偿方法张韦;刘诗斌;冯文光;邓盼盼【期刊名称】《传感技术学报》【年(卷),期】2012(25)12【摘要】该方法以自制的小型三轴磁通门航向系统为基础,加入MEMS三轴加速度计,形成了三轴电子罗盘的硬件结构.针对电子罗盘的罗差容易受到环境影响的特点,研究了自动误差补偿方法.首先对加速度计进行校准,其次采用基于椭球拟合的算法进行磁通门罗差的自动补偿,在剩余误差分析的基础上,利用加速度计的输出用递推最小二乘的方法对剩余误差进行了自动补偿.室温下实验结果表明该方法不仅方便有效,而且电子罗盘的误差从15°降低至2°内,在大倾角(60°)情况下也能保持较好精度.%The hardware structure of the three-axis electronic compass is formed by a small triaxial fluxgate heading system and a triaxial accelerometer. For the magnetic deviation of electronic compass is different in various application environment,an automatic error compensation method is proposed to solve this problem. Firstly,the accelerometer is calibrated, and then a magnetic deviation compensation algorithm based on the ellipsoid fitting is used for the automatic compensation, and the last, according to the output of accelerometer, a recursive least square method is used to compensate the residual error in the previous step. The experimental results at indoor temperature show that the method is not only effective and convenient, but also the error ofelectronic compass can be reduced from 15° to 2°. The electronic compass can maintain good accuracy in big tilt angle situation(60°).【总页数】4页(P1692-1695)【作者】张韦;刘诗斌;冯文光;邓盼盼【作者单位】西北工业大学电子信息学院,西安710072;西北工业大学电子信息学院,西安710072;西北工业大学电子信息学院,西安710072;西北工业大学电子信息学院,西安710072【正文语种】中文【中图分类】V241.61;TP212【相关文献】1.基于椭球拟合的三轴加速度计误差补偿方法 [J], 张海鹰;何波贤;郑铁山;吴一2.三轴电子罗盘的磁航向角误差补偿研究 [J], 张爱军;王昌明;赵辉3.基于椭圆假设的电子罗盘误差补偿方法 [J], 刘诗斌;冯晓毅;李宏4.三轴磁阻电子罗盘的设计和误差补偿 [J], 邵婷婷5.基于最小二乘法和卡尔曼滤波算法的平面电子罗盘误差补偿方法研究 [J], 李蓉; 张一帆; 杨薇薇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

罗盘误差修正罗盘的检验与误差纠正“风水罗盘的校验与误差纠正”这是当今所有风水大师和所有风水爱好者的必修课。

很多“风水大师”和“风水写书人”都会说：“一度之差，天壤之别，吉、凶两重天”，但你能肯定你的罗盘没有“角度指示误差”吗？你是如何认定的呢？你如果不知道罗盘会有什么样的经常被人们忽略了的但却是“很重要的误差”，你那“大师”怎么当的？都是忽悠罢了？在当今，中国传统文化的光辉重新普照大地之时，风水设计和风水勘测已经被更广大的民众所了解和认可，很多人也开始学习并涉足于其中。

风水学，在其实际应用中，最关键之处就在于“对坐向方位的勘测”，所必需的首要工具，当然首选专业的“风水罗盘”。

但在用罗盘来进行实地勘测操作时，很多风水师（或者风水学学习爱好者）会发现，对同一个被勘测的对象，在同一个位置，以同样的方法，用不同的罗盘进行测量时，往往几个罗盘所测得的结果相互之间的坐向角度值（度数）总会有些不一样，存在一些误差，到底以哪一个罗盘的数据为准呢？大家都莫终于是，即便换人来测也是如此，而且往往在很多时候就这么一两度之差，就是“吉”、“凶”两重天，到底该如何来评判呢？这常常会给人一种不好的印象，似乎只能由风水大师各说各有理了，谁说了都算又都不算，让人们无所适从了。

这种现象势必会影响风水学的可靠信和可信度了。

这个问题出在哪里呢？我们先不论个人操作方法的对错以及技术上的熟练与否，先来谈一谈罗盘本身。

在我们忽略了使用者个人的人为误差之后，问题的主要根源也就在于“罗盘的“制造误差”上”了。

理论上，一个精准的罗盘，它的外盘（正方形底座）上的“十字型指标线的十字心（交叉点）”与内盘（转盘）的旋转轴心线应该是能重合的，以此同时，内盘中央的“指南针表盘”之“米字线”之中心点也应该与内盘（转盘）之“旋转轴心线”重合，而且指南针的“指针之转轴”也应该与“转盘的旋转轴心线”重合，指南针表盘内的米字线之“北、东、南、西正十字线”要正对内盘（转盘）360度分度的“0°”、“90°”、“180°”、“270°”刻度，不仅如此，旋转内盘时，还要求外盘（正方形底盘）上的“十字形指标线”必须能够同时正压在内盘（转盘）圆周360度分度的“0°”、“90°”、“180°”、“270°”刻度线上，不能有偏差，无论从哪个方向旋转内盘，无论旋转多少次都必须如此能够回到这样的状态。

摄影测量系统中三维电子罗盘的设计与实现的开题报告一、课题意义随着科技的不断发展，三维物理空间的测量和定位需求日益增加。

在涉及到建筑、地质、地理、测量和航空等领域的实际应用中，三维电子罗盘在一定程度上已成为必不可少的一个工具。

然而，随着测量精度和复杂度的提高，现有的三维电子罗盘已经无法完全满足需求。

因此，设计一种新的三维电子罗盘，具有更高的精度和可靠性，成为了当前的紧迫需求。

二、研究内容本设计将研究如何设计一种精度高、可靠性好的三维电子罗盘。

具体内容包括以下几个方面：1. 确定罗盘所需要具有的技术特点和功能需求，如测量精度、动态响应、工作环境和兼容性等；2. 建立三维电子罗盘的数学模型和测量理论模型，包括传感器的原理、信号分析、数据处理等；3. 确定罗盘的硬件设计方案，包括采用的传感器、控制电路、数据采集等；4. 进行软件开发，包括编写控制程序、数据采集、数据处理、数据显示和设备管理等。

三、研究难点1. 如何选择合适的传感器和控制电路，以确保罗盘具有足够的精度和响应速度；2. 如何处理不同传感器的信号，以提高测量精度和稳定性；3. 如何编写有效的控制程序和数据处理程序，以便将原始数据转换为有用的信息。

四、研究方法和步骤本设计将采用以下研究方法和步骤：1. 调查和分析现有的三维电子罗盘技术和产品，分析其优缺点，从中总结和提取可借鉴的经验和技术；2. 基于以上分析结果，确定本研究所需要的技术特点和功能需求；3. 建立三维电子罗盘的数学模型和测量理论模型，包括传感器的原理、信号分析、数据处理等；4. 根据以上研究结果，确定罗盘的硬件设计方案，进行样机的制作和测试；5. 利用以上研究成果，编写控制程序和数据处理程序，以便将原始数据转换为有用的信息。

五、预期成果本研究预期将会获得以下成果：1. 设计出一款精度高、可靠性好的三维电子罗盘，并对其进行测试和评估；2. 建立三维电子罗盘的数学模型和测量理论模型，并进行相关的分析研究；3. 编写出有效的控制程序和数据处理程序。

小型多旋翼无人机三轴电子罗盘设计与误差分析校准1. 引言- 研究背景与意义- 本文的研究目的和内容2. 多旋翼无人机三轴电子罗盘设计- 电子罗盘原理- 三轴电子罗盘设计- 硬件选型和电路设计3. 误差分析与校准- 罗盘误差类型及原因分析- 罗盘校准方法介绍- 校准实验设计和实验结果分析4. 算法实现与测试- 姿态解算算法- 航向角解算算法- 算法测试方法和结果分析5. 结论与展望- 本文研究的主要成果和贡献- 在未来的发展和应用前景- 对改进和优化的建议和展望第1章：引言随着全球定位系统（GPS）的不断发展和普及，无人飞行器（UAV）技术也得到了快速发展。

多旋翼无人机作为一种轻型、灵活、易操控的无人机，逐渐成为了广大航模爱好者、科研工作者和商业应用者的心头好。

作为一种航空器，多旋翼无人机需要对其航向进行准确测量和控制，以便实现精准操控和自主导航等功能。

而电子罗盘作为一种精度较高的传感器，被广泛应用于航空领域中。

本文基于多旋翼无人机平台，研究了三轴电子罗盘的设计和误差校准方法，并对其航向角解算算法进行了实现和测试。

本研究的目的是提高多旋翼无人机的航向角测量精度，以满足其高精度定位和导航等应用需求。

本文的研究内容主要包括三个方面：（1）电子罗盘的设计和选型，包括硬件选型和电路设计等；（2）误差分析和校准方法的实验；（3）航向角解算算法的实现和测试。

通过这些方面的研究，本文将为多旋翼无人机的导航和控制等方面提供有益的参考和指导。

本文的结构按照如下方式组织。

第2章将详细介绍电子罗盘的原理和设计，包括其硬件选型和电路设计等方面的内容。

第3章将分析电子罗盘的误差类型及其原因，并介绍罗盘校准的方法。

第4章将讨论航向角解算算法的实现和测试方法。

第5章将回顾本文的主要研究成果和贡献，并对未来的发展和应用前景进行展望。

第2章：多旋翼无人机三轴电子罗盘设计2.1 电子罗盘原理电子罗盘是一种基于地球磁场原理的传感器，主要用于航空、船舶等领域中航向角的测量。

三轴电子罗盘的设计与误差校正
王勇军;李智;李翔
【期刊名称】《传感器与微系统》
【年(卷),期】2010(029)010
【摘要】介绍了三轴电子罗盘的测量原理.利用各向异性磁阻传感器和加速度传感器研制了带倾斜补偿功能的三轴电子罗盘,并论述了电子罗盘的硬件设计和软件流程.针对电子罗盘传感器的误差特点,采用十二位置标定法实现了罗盘的校正.在罗盘处于不同倾斜的情况下进行圆周测试,经误差校正和倾角补偿后的轨迹是大体重合的圆,有效降低了罗盘误差.在某些具备翻滚条件的应用场合,该校正方法还可有效补偿电子罗盘的罗差.
【总页数】3页(P110-112)
【作者】王勇军;李智;李翔
【作者单位】桂林电子科技大学,电子工程学院,广西,桂林,541004;桂林电子科技大学,电子工程学院,广西,桂林,541004;桂林电子科技大学,电子工程学院,广西,桂林,541004
【正文语种】中文
【中图分类】TP212.9
【相关文献】
1.小型多旋翼无人机三轴电子罗盘设计与误差分析校准 [J], 范崧伟;卞鸿巍
2.三轴磁罗盘的设计与误差校正 [J], 刘敬彪;郑玉冰;章雪挺
3.三轴磁阻电子罗盘设计 [J], 马建仓;胡士峰;邵婷婷
4.全固态三轴电子罗盘的应用设计 [J], 高呈学;钟磊;张明瑞
5.三轴磁阻电子罗盘的设计和误差补偿 [J], 邵婷婷
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