电子磁罗盘是一种通过测量周围环境的地磁场强度与载体的加速度来确定方向的导航装置,具有使用方便、占用空间小、制造成本低、结构简单、功耗小等优点,常被用于航海、航天、航空、探测、车载定位及常用智能设备的导航定位等领域,应用前景十分广阔。在智能手机被广泛使用的今天,磁传感器与加速度传感器都已被集成在了智能设备中,因此,要提高电子罗盘的精度,有效方法之一便是优化其算法。本文提出了三维电子磁罗盘的一种具有倾角补偿功能的航向角算法,建立了电子磁罗盘的拟合算法与误差模型,并进行了相关的分析计算,最终设计出了三维电子磁罗盘的Android程序,并利用智能设备中的磁阻传感器和加速度传感器得到的数据来进行航向角的计算。本文首先对本课题的研究背景进行了说明,通过大量的资料查阅,对电子磁罗盘的研究意义进行了介绍,对当前磁传感技术的国内外发展形势进行了分析,并对磁阻传感器的测量原理进行了分析;其次,详细的介绍了地磁场的相关特性,根据地磁场的相关特性及三维电子磁罗盘的工作原理,对地磁测量航向角的原理进行了分析,同时建立了地磁测角的数学模型,并设计了三维电子磁罗盘航向角的倾角补偿算法;接着,对电子磁罗盘的安装误差、制造误差、载体磁场误差分别进行了分析,建立相应的误差补偿模型,提出了十二位置不对北、基于最小二乘法的椭圆拟合算法、椭球拟合算法三种补偿算法;最后,对智能设备中的相关电子部件进行了介绍,基于Android系统设计了电子磁罗盘的程序,对测量输出值进行误差补偿校正,并对结果进行分析。通过对程序的综合测试,结果表明,本文所设计的三维电子磁罗盘的Android程序可实现对航向角的动态测量,在设备存在倾角的情况下具有明显的补偿效果。具有广阔的应用前景。