Электронные компасы

В настоящее время во многих системах электронные приборы заменяют устаревающую технологию намагниченной иглы, показания которой часто ошибочны из-за внешних факторов, таких как: вибрация, наклон, ускорение, а также внешние магнитные поля, которые мы уже упоминали. К тому же традиционный компас сложно приспособить к цифровому считыванию или компьютерному интерфейсу, и, следовательно, его сложно внедрить в навигационную систему.

Большинство электронных компасов основано на датчиках, называемых магнитометрами. Магнитометр – это прибор для измерения интенсивности одного или нескольких составляющих магнитного поля Земли. Данный прибор, как и традиционный компас, является аналоговым прибором, линейно или не линейно реагируя на изменения в магнитном поле, в котором он находится. Его импульсы могут быть преобразованы для возможности их ввода в микропроцессор. Сначала магнитометры и схожая с ними электроника были очень громоздкими, но благодаря прогрессу в технологии полупроводников, они настолько уменьшились в размерах, что теперь некоторые из них даже встраиваются в интегральные схемы.

Типовой электронный компас создается при помощи установки двух магнитометров под правильными углами на плоской горизонтальной опоре. Каждый датчик измеряет одину из компонент горизонтального поля - по оси x опоры и по оси y. Если мы запишем эти компоненты как B _x и B _y, то угол между осью x и направлением горизонтального поля (указывающим на северный магнитный полюс) будет равен:

(1)

Рис. 4. Если прямую, по которой двигается автомобиль принять за ось x, тогда его направление по отношению к северному магнитному полюсу, Y, равняется арктангенсу горизонтальной составляющей геомагнитного поля, измеренной вдоль оси y, разделенной на эту же составляющую, измеренную вдоль оси y.