电子指南针设计中的实时计算

【引言】电子指南针的设计，一般先是用磁力传感器测出水平方向的地磁场强度分量，记为X、Y轴磁场强度，然后需要求出磁力计X轴与磁北方向的夹角（航向角），即需要计算反正切值；在利用加速度计对指南针进行倾斜校正的时候，需要计算反正弦值和余弦值。由于功能和成本的限制，有些微处理器（单片机及其微小系统）并不能对这些函数进行直接计算，所以要实现上述功能，需要考虑其他的处理方法[1]。一般处理采用计算机查表的方法，对于采用微处理器设计的嵌入式产品，由于系统小，内存有限，此种方法并不实用：查表法的运行速度相对较慢且需要占用较多的存储资源，这会限制微处理器系统功能的发挥。所以本文提出使用一种实时计算方法，此方法计算精度比较高，即采用多项式逼近反三角函数，来进行近似计算，可以兼顾较低的计算复杂度和较小的误差。