本文基于HMC5883L三轴磁阻传感器以及三轴ADXL345和C8051F340加速度计，开发了具有以下功能的三自由度姿态分辨率模块：航向角，俯仰角和侧倾角实时输出模块。
动更改磁场补偿校正功能和磁偏角，然后根据GPS信息自动更改此功能。出了硬件功能图，姿态计算方法和程序流程图，并提出了磁场补偿校正算法。过对重复性和分布均匀性的测试，航向角精度的精度不超过2°。
球磁场约为0.5至0.6高斯，与地球表面平行，并且始终指向磁北[1]。块的姿态信息包括航向角，俯仰角和侧倾角，它们准确地标记了模块坐标系和地理坐标系之间的相对关系，然后代表当前状态[2]。轴加速度计可以通过计算三个轴向上的重力加速度的分量值并获得俯仰角和侧倾角来测量测量结果。
仰角，侧倾角θ和重力加速度在三个轴上的投影分别是：Gx，Gy和Gz。仰角和侧倾角可以使用公式1和2来获得。获得航向角η，目标坐标X，磁场分量在轴上的投影可以使用公式计算地理坐标Dx，Dy的XY平面中的坐标以及航向角。
式（1）和式（2）得到的俯仰角和侧倾角与式（3）中的磁阻传感器的三个轴向的值相结合，可以在水平面内重新转换地球的磁场，然后Mhx和Mhy被分配给Dx。Dy，航向角可以从公式获得。场干扰来自环境中的黑色金属和永磁材料，如何有效补偿外部干扰成为确定姿态计算模块性能的关键。
面给出了为此模块设计的磁场补偿校正算法的原理。周围没有电磁干扰时，模块将在水平面以恒定水平旋转，并在平面上以Mhx和Mhy作为水平和垂直坐标的点获取点，恒温阀芯该点对应于一个圆。周围有干扰时，将获得下图1所示的坐标中心的近似椭圆。
圆成形为一个圆，其坐标位于原点以允许磁场补偿，因此有必要在两个圆形步骤中完成坐标原点的平移和椭圆的映射。圆坐标的原点为o？，则坐标的值由等式5给出，平移的结果由等式6给出。b和a的值引入等式6查找新值。自由度姿态解析模块的材料组成分为三个部分：传感器，信息处理和通信。HMC5883L是霍尼韦尔（中国）的磁阻表面贴装传感器模块（3.0 x 3.0mm），包含放大器，自动退磁驱动器，恒温阀芯ADC转换模块和I2C通信接口。ADXL345是一款超低功耗3轴加速度计，分辨率为13位，测量范围为±16g。
字输出数据为两位16位补码格式，可通过SPI（3线或4线）或I2C数字接口访问。控制芯片使用Siliocn Labs的C8051F340。模块的通信接口包括一个数据传输接口和一个软件升级接口，该接口利用UART0硬件串行端口输出姿态信息并提供诸如调整磁偏角的功能。波特率，安装方向以及计算机的更高校准。模块放在碳轮毂上，然后使用旋钮或串行端口校正模块的磁场补偿。准完成后，请进行以下检查。
45°的间隔获取输出数据，以验证模块分布的均匀性，并且每周轮换总共8个数据。复10次后，将每个位置的变化与重复性测试进行比较，数据列于下表1中。1中的实验数据表明，该模块具有良好的分布均匀性和良好的重复性，精度小于2°。
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