第37卷第3期 2014年9月
上海船舶运输科学研究所学报
JOURNAL OF SHANGHAI SHIP AND SHIPPING RESEARCH INSTITUTE
文章编号：1674一5949(2014)03→001505
基于巨磁阻传感器的无线船舶航向
自动测量系统研究
张玥，陆瑛2
（1.上海船舶运榆科学研究所，上海200135；2.上海海事大学，上海201306）
Vol. 37 No.3 Sep.2014
摘要：针对船用航向自动测量设备的特点，从理论上分析了巨磁阻传感器的特征，并建立了航向自动测量系统数学模型。采用磁电阻百倍于普通磁阻的传感器作为航向自动测量系统的地磁测量单元，与加速度传感器、陀螺传感器、温度传感器、微处理器等，构成了系统的基本组成，并对航向自动测量流程、磁场测量单元温度补偿等方面进行了研究。
关键调：巨磁阻传感器；航向自动测量；温度补偿
中图分类号：U666.15
文献标志码：A
AWirelessShip-HeadingMeasurementSystemBasedonGMRSensor
ZhangYue'，LuYing?
(1.Shanghai Ship&Shipping Research Institute,Shanghai 200135，China;
2.Shanghai Maritime University,Shanghai 201306,China)
Abstract; The characteristics of the giant magnetic resistance (GMR) sensor is analyzed from the angle of ship heading meas urement application and the mathematical model of automatic heading measurement is built. The proposed system uses a GMR oseaasasaeaaeaens The system integrates accelerometers, gyroscopes, temperature sensors and microprocessors with the GMR sensor. The pro cessing flow of automatic heading measurement and the temperature compensation of the magnetic field measurements are de-seribed.
Key words; GMR sensor; automatic heading measurement; temperature compensatior 0引言
航向自动测量设备是船舶重要的助航设备，包括电罗经、磁罗经及GPS等设备。目前，新材料、新技术的不断涌现，为研究更先进的船用航向自动测量技术带来了机遇。
巨磁阻材料的磁电阻变化率高达50%，远远超过一般铁磁材料，因此利用巨磁阻材料作为船用航向自动测量系统的传感器，可以提高航向测量精度。将其与加速度传感器、陀螺传感器、温度处理模块、微处理器等结合起来，组成船用航向自动测量系统。在测量系统与驾驶室等舱室之间采用Zigbee协议的无线数据通
信，可以扩大传输范围，便于安装使用。巨磁阻效应
巨磁阻效应是因金属多层膜中电子自旋相关散射产生的，由于载流电子具有上旋和下旋两种电子，属于收稿日期：2014-08-07
作者简介：张明(1985—），男，重庆患县人，助理工程师，主要从事舰船自动化设备调试工作。万方数据