基于GMR传感器设计开发的三轴电子罗盘，具有硬件电路简单、体积小、功耗很低、具有自动校准与磁场补偿算法功能等优点，在手机、车载、船舶、野外考察指向等导航系统具有潜在应用价值。特别是随着近年来智能手机、平板电脑和游戏机等消费电子设备的快速发展，电子罗盘已经成为导航功能的标准配置，对电子罗盘的性能和价格成本提出了更高的要求，高性能传感器的选用势在必行。本文的工作就是针对基于新型、高性能的GMR传感器研制三轴电子罗盘如何提高测量精度，从电子罗盘的硬件选型、误差补偿方法及其软件实现方面展开研究，期望通过使用高性能的传感器和磁场补偿算法来提高电子罗盘的测量精度。论文在比较了各类磁阻传感器的优缺点的基础上，确定了基于GMR传感器的电子罗盘设计方案。文中介绍了GMR传感器的工作原理和电子罗盘测量的基本原理，对影响电子罗盘测量精度的各种误差来源进行分析，并提出了相应的补偿方案；在硬件设计方面，对巨磁阻电子罗盘的硬件电路进行器件选型及性能分析，并给出了硬件设计总体方案，完成了巨磁阻传感器信号采集电路、加速度传感器倾角测量电路、信号调理电路、MSP430单片机控制电路、串口通信和电源管理电路的设计；在软件设计方面，构建了软件整体算法框架，包括数据采集处理、软件数字滤波、姿态转换和航向解算、串口通信等。并针对传感器非正交、零场偏置、灵敏度差异以及罗差等误差因素提出了相应的补偿方案，通过程序设计实现了自动校准和磁场补偿算法。电子罗盘经过宜昌测试技术研究院进行实验测量，将罗盘校准后在标准无磁转台上进行精度测试，无论是否有外磁场干扰，经过自动校准和误差补偿后，在水平状态下，罗盘的航向角误差在1°左右，在30°倾斜状态下，罗盘误差在1.5°左右，试验工作的进一步完善有望得到更加好的结果。论文研究工作对研究应用磁阻传感器特别是新型的GMR传感器的来设计的电子罗盘具有参考价值。