电子罗盘是一种利用地磁场和重力加速度来测量姿态的装置,具有体积小、结构简单、功耗小、成本低等优点,在导航、野外定向、深井勘探、气象监测等各个领域有着广阔的应用前景。本文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,并进行了提高电子罗盘精度的相关研究。论文首先介绍了电子罗盘的测量原理,并建立三轴电子罗盘的数学模型。通过对比各种弱磁测量方法,确定了以磁阻传感器HMC1021/1022和加速度传感器ADXL202E为信号敏感单元的三轴电子罗盘设计方案。在分析传感器性能的基础上,给出了提高电子罗盘精度的实施措施,从电源、信号调理、磁阻传感器置位/复位、偏置电压消除等方面对电子罗盘的硬件进行了优化设计与改进。同时,对电子罗盘的软件算法进行了研究,包括数据采集、数字滤波、姿态解算和兼容NMEA0183标准的通信协议等。论文还对电子罗盘的误差来源进行了分析,并采用十二位置翻滚法和椭圆假设算法分别对电子罗盘的误差进行了补偿。为保证电子罗盘工作的可靠性和抗干扰能力,在软、硬件和制作工艺方面采取了一系列抑制干扰的措施。在成功研制了电子罗盘样机后,制定了罗盘样机的实验测试方案,以验证电子罗盘设计方案的可行性和误差补偿的效果。最后将罗盘样机与美国Honeywell公司的HMR3000电子罗盘进行了对比测试。实验表明:±60°倾角范围内,样机的倾角测量精度为±0.3°;水平姿态下,样机与HMR3000的航向输出差值不超过±0.7°。本文的研究结果对电子罗盘进一步的研究具有重要的借鉴意义。