随着科技的不断发展,惯性导航技术无论是在军事还是在我们的日常生活中应用都越来越广泛。传统的惯性导航会随着时间的增长,误差的积累会慢慢增加,导致定向精度减小。地磁定向系统可以有效地弥补这一缺陷,提高测量精度。但是地磁定向平台中,惯性测量单元中的加速度计和陀螺仪在工作过程中会受到外界噪声的影响,同时地磁传感器也会受到周围环境中软硬磁干扰和温度漂移的影响,降低数据采集的正确性。本课题设计了高精度的地磁定向平台硬件电路,通过对惯性测量单元的误差分析进行了抗干扰处理,同时对地磁传感器进行了温度补偿算法设计,在此基础上,利用高精度姿态解算算法实现地磁定向。首先根据地磁定向平台功能需求,实现了微处理器模块、惯性测量单元模块、地磁传感器模块、温度传感器模块、数据存储模块和数据传输模块的硬件电路设计。该定向平台实现了低功耗、小面积和高可靠的技术需求,具有利于野外使用和便携的特点。然后根据各部分功能模块的设计,完成了模块的驱动程序设计,使各个模块可以实现数据采集、传输和存储的基本功能。由于地磁定向平台在工作时,传感器模块在采集数据的过程中易受到外界噪声的干扰,导致输出存在漂移和信号不稳定等现象。因此使用一阶低通滤波和IIR滤波器对惯性测量单元进行降噪,并且使用PSO-LSSVM算法对地磁传感器进行温度补偿,从而减小外界温度对地磁传感器的影响。经降噪处理的地磁场数据和加速度数据通过梯度下降法得到姿态角初值,并且利用数据融合法结合角速度数据得到最后的姿态角信息。最后,对地磁定向平台进行软硬件测试和算法仿真。搭建测试平台并设计功能模块的测试程序,经试验,各部分功能模块均能正常工作,传感器模块可以将数据采集后发送至主控模块进行数据处理,同时主控模块可以将处理后的数据发送至外部设备。通过算法仿真,传感器采集到的数据经过滤波和温度补偿之后精度提高,加速度信号的均方根误差由0.0051g下降为0.0015g,角速度信号的均方根误差由0.1732 °/s下降为0.0618 °/s,地磁地磁传感器受温度影响波动范围控制在0.003μT之内。最终利用去噪后的数据进行姿态解算,可以得到稳定的高精度的姿态信息,静态测试时姿态角的精度可以达到0.131°之内,满足课题要求。