古代司南是什么樣子的

指南針，古代叫司南，主要組成部分是一根裝在軸上的磁針，磁針在天然地磁場的作用下可以自由轉(zhuǎn)動并保持在磁子午線的切線方向上，磁針的北極指向地理的南極，利用這一性能可以辨別方向。那么就讓我們來了解下古代司南吧。

古代司南是什么樣子的

司南是中國古代辨別方向用的一種儀器，是中國古代勞動人民在長期的實(shí)踐中對物體磁性認(rèn)識的發(fā)明。據(jù)《古礦錄》記載最早出現(xiàn)于戰(zhàn)國時(shí)期的河北磁山一帶。據(jù)近代考古學(xué)家猜測用天然磁鐵礦石琢成一個(gè)勺形的東西，放在一個(gè)光滑的盤上，盤上刻著方位，利用磁鐵指南的作用，可以辨別方向，是現(xiàn)在所用指南針的始祖。但并無考古實(shí)物。 現(xiàn)比喻行事的準(zhǔn)則;正確的指導(dǎo)。

簡介

傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為司南是中國漢代甚至戰(zhàn)國時(shí)代華夏勞動人民發(fā)明的一種最早的指示南北方向的指南器，還不是指南針。據(jù)《古礦錄》記載最早出現(xiàn)于戰(zhàn)國時(shí)期的河北磁山(今河北省邯鄲市磁山一帶)一帶。司南的發(fā)明是我國古代勞動人民在長期的實(shí)踐中對物體磁性認(rèn)識的結(jié)果。由于生產(chǎn)勞動，人們接觸了磁鐵礦，開始了對磁性質(zhì)的了解。人們首先發(fā)現(xiàn)了磁石吸引鐵的性質(zhì)，后來又發(fā)現(xiàn)了磁石的指向性。經(jīng)過多方面的實(shí)驗(yàn)和研究，終于發(fā)明了實(shí)用的指南針。最早的指南針是用天然磁體做成的，這說明古代華夏勞動人民很早就發(fā)現(xiàn)了天然磁鐵及其吸鐵性。據(jù)古書記載，遠(yuǎn)在春秋戰(zhàn)國時(shí)期，由于正處在奴隸制社會向封建社會過渡的大變革時(shí)期，生產(chǎn)力有了很大的發(fā)展，特別是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更是興盛發(fā)達(dá)，因而促使了采礦業(yè)、冶煉業(yè)的發(fā)展。在長期的生產(chǎn)實(shí)踐中，人們從鐵礦石中認(rèn)識了磁石。 最早的指南針是司南。

司南

歷史發(fā)源據(jù)1982年3月，《光明日報(bào)》報(bào)道：磁山(在今河北省邯鄲市武安)是我國四大發(fā)明之一指南針的發(fā)源地。據(jù)《古礦錄》記載：《明史地理志》稱：“磁州武安縣西南有磁山，產(chǎn)磁鐵石。” 又《明一統(tǒng)治》稱：“磁州武安縣西南有磁山，產(chǎn)磁鐵石?！庇帧豆诺V錄》記載：《明一統(tǒng)治》稱：磁山，在縣西南30里，土產(chǎn)礦石，州名取此。磁山，指南針的故鄉(xiāng)。一篇提到司南的典籍是《鬼谷子·謀篇第十》：“故鄭人之取玉也，載司南之車，為其不惑也?！惫砉茸?，戰(zhàn)國時(shí)期人，生于河北省邯鄲市臨漳縣谷子村。鬼谷子活動的地方和文中所記載的鄭人取玉一事，也在邯鄲文化區(qū)域內(nèi)。

北宋沈括的《夢溪筆談》對指南針已有詳細(xì)記載：“方家以磁石磨針縫，則能指南。” 據(jù)史料記載，1074年，沈括前往河北西路(路，行政組織)查訪，曾經(jīng)過磁山(現(xiàn)在邯鄲市武安境內(nèi))。

李栓慶介紹說，武安在古代叫磁州，《辭?！穼Υ胖莸慕忉屖牵核彘_皇十年(公元590年)置慈州，唐改慈為磁。以州西北有磁石山，出 磁石，州治又為磁石集散地而得名。李栓慶說，此處所說的磁石山就是現(xiàn)在武安境內(nèi)的磁山。

典籍記載有關(guān)指南針的事情和典籍作者，全都在古代邯鄲為中心的燕趙文化區(qū)域內(nèi);在可考典籍范圍內(nèi)記載的中國古代指南 針，全都是用天然磁石磨制而成;且根據(jù)先秦典籍記載，產(chǎn)天然磁石的只有武安磁山(今河北省邯鄲市武安)。在春秋戰(zhàn)國時(shí)期有可能制造司南的地方，只能在以邯鄲為中 心的燕趙文化區(qū)域內(nèi)，武安極有可能就是指南針的故鄉(xiāng)。據(jù)兩千多年

司南前戰(zhàn)國末期成書的《管子》和《呂氏春秋》記載，中國人就發(fā)現(xiàn)山上的一種石頭具有吸鐵的神奇特性，他們管這種石頭叫做慈石。司南的磁性指南特性是我國著名科技史學(xué)家王振鐸根據(jù)春秋戰(zhàn)國時(shí)期的《韓非子》書中和東漢時(shí)期思想家王充寫的《論衡》書中“司南之杓，投之于地，其柢指南”的記載，考證并復(fù)原勺形的指南器具 [1] 。磁石的南極(S極)磨成長柄，放在青銅制成的光滑如鏡的底盤上，再鑄上方向性的刻紋。這個(gè)磁勺在底盤上停止轉(zhuǎn)動時(shí)，勺柄指的方向就是正南，勺口指的方向就是正北，這就是傳統(tǒng)上認(rèn)為的世界上最早的磁性指南儀器，叫做司南。其中，“司”就是“指”的意思。

文獻(xiàn)記載

1. 《論衡》中有“司南之杓，投之于地，其柢指南”。杓可通勺，故王振鐸先生認(rèn)為司南是磁勺子，這是司南磁勺子的最重要證據(jù)。但杓有第二讀音，念biao(同標(biāo))，指北斗柄三星，又稱為玉衡。《甘石星經(jīng)》有“杓三星為玉衡"。柢通底，指北斗底的璇璣二星，所以劉秉正先生認(rèn)為《論衡》中的司南應(yīng)解釋為北斗，當(dāng)北天的北斗的勺柄指向地面(北方)時(shí)，勺底的二星指向南方。

2. 唐. 韋肇《瓢賦》中有“挹酒漿則仰惟北而有別，充玩好則校司南以為可”之語。王振鐸先生認(rèn)為句中惟北是北斗，司南可充玩好，是器具，又與瓢和北斗的形狀相似，是司南是磁勺子的有力證據(jù)之一。但劉秉正指出惟北一詞出自《小雅·大東》，原文有“維南有箕，不可以簸揚(yáng)。維北有斗，不可以挹酒漿。維南有箕，載翕其舌。維北有斗，西柄之揭。”根據(jù)有關(guān)對詩經(jīng)的注釋，如《孔疏》以及朱熹，余冠英等的解釋，惟北應(yīng)是南天的斗宿(二十八宿之一)，因其在箕宿之北，故稱為維北，故有“南箕北斗”之語(成語指名不副實(shí))。而西柄之揭正說明維北是南斗，因其在南天，斗柄指向西方。故劉秉正認(rèn)為司南是北斗與惟北是南斗相對應(yīng)。而“?！蓖ā拜^”，說明司南不能充當(dāng)玩好。這與《小雅.大東》的修辭是一致的：天上的星宿有名無實(shí)，不如人間的瓢有實(shí)際作用。

3. 《鬼谷子·謀篇第十》中有“故鄭人取玉也，載司南之車，為其不惑也。夫度材量能揣情者，亦事之司南也”?！豆砉茸印凡灰娪凇稘h書·藝文志》，一般認(rèn)為是六朝人的偽作，晉時(shí)的皇甫謐曾為之作注，有人認(rèn)為, 可能就是他作此書而托名鬼谷子。今本有“必載司南之車”，而梁·沈約的《宋書·禮志》引《鬼谷子》曰“必載司南”，無“之車”二字。王振鐸先生以及自然科學(xué)史研究所研究員戴念祖先生認(rèn)為“載”意“裝載”，可知司南為器物，是磁勺子，可裝載于車上，起指南的作用。而《宋書》成書較早，今本不足信，故應(yīng)取“必載司南”。這是司南是磁勺子的另一重要證據(jù)。而劉秉正先生認(rèn)為“載”作“乘坐”之意。如《史記﹒河渠書》：“陸行載車，水行乘舟”。另古人引用文獻(xiàn)時(shí)刪減字時(shí)常發(fā)生，而添字倒少見，而且宋《太平御覽·車部四》引《鬼谷子》有“必載司南之車”，且前后引文都是說指南車，而且分類于車部， 可知司南是指南車。唐·歐陽詢《藝文類聚·卷八十三·寶玉部上》中記載“鬼谷子曰：鄭人之取玉也，必載司南之車，為其不惑也”。梁·蕭統(tǒng)《文選·賦丙 》有“俞騎騁路，指南司方”。唐·李善注文選“指南，指南車也?！豆砉茸印吩唬亨嵢巳∮?，必載司南之車，為其不惑也?！?李善是唐高宗時(shí)人，這說明初唐時(shí)的《鬼谷子》版本有“之車”二字，?！端螘穫髦帘彼? 也有散失, 今本《宋書》是以后經(jīng)人取《南史》等加以補(bǔ)足的。而且《宋書》中引《鬼谷子》的前后文也都是談?wù)撝改宪嚨?。由此可知《鬼谷子》原文?yīng)為“司南之車”，《宋書》引《鬼谷子》時(shí)刪掉了“之車”二字，因?yàn)樗灸暇褪侵改宪??！爸弊衷诠盼闹杏袝r(shí)只起到調(diào)節(jié)音節(jié)的作用，而無實(shí)際意義。故“必載司南之車”應(yīng)譯為“必乘坐指南車”。此處的指南車是機(jī)械裝置的，不應(yīng)解釋為磁勺子。

4.《韓非子·有度》一文是司南的最早記載，磁勺說支持者引以為論據(jù)。《韓非子·有度》原文為“夫人臣之侵其主也，如地形焉，即漸以往，使人主失端，東西易面而不自知。故先王立司南以端朝夕，故明主使其群臣不游意于法之外，不為惠于法之內(nèi)?！边@里“東西易面”、“朝夕”過去一直被釋為“東西方向”，這是司南是磁性指向器的證據(jù)之一，《司南指南文獻(xiàn)新考》作者認(rèn)為在這里都應(yīng)該是引申意思，不能只從字面上去解釋。這段文字的前一段“如地形焉”正說明了是一種比喻，“東西易面”應(yīng)是比喻朝綱不穩(wěn)，指人主逐漸失去對朝政的控制而致君臣權(quán)力倒置而不自知?！俺Α背藮|西方向外，還可解釋為早晚朝見或君王早晚聽政?！缎⊙拧び隉o正》：“邦君諸侯，莫肯朝夕?！编嵭{：“王流在外，三公及諸隨王而行者，皆無君臣之禮，不肯晨夜朝暮省王也?！庇秩纭吨芏Y·夏官·道仆》：“掌馭象路以朝夕。”陸德明釋文：“朝夕，直遙反?！睂O詒讓正義：“注云‘朝夕，朝朝莫夕’者，《鄉(xiāng)飲酒義》云：‘朝不廢朝，莫不廢夕。’注云：‘朝夕，朝莫聽事也。’”所以后一段“故先王立司南以端朝夕”是解決“人臣之侵其主”導(dǎo)致無君臣之禮的朝綱不穩(wěn)的措施，不再是純比喻，司南如解釋為磁性指南工具，則似與語句不合。元·何犿注《韓非子》“司南即指南車也，以喻國之正法。”前已指出漢末前沒有指南車的記錄，很難想象“先王”會制造指南車，司南是北斗的話，其本身就有綱維、法或官職的意思，所以“立司南”即立法或設(shè)立官職，“端朝夕”就是端正或穩(wěn)定朝綱，而不是定方向。另外《太平御覽·卷六百三十八·刑法部四·律令下》中引《韓非子》為“故先王立教，司南以端朝夕，明王使其群臣，不游意於法之外，不為惠於法之內(nèi)。”其與今本《韓非子》有所不同。御覽多了“教”字，少了“明王”前的“故”字。這樣司南的意義又有不同。御覽注：“虎所以能服狗者，爪牙也;使虎釋其爪牙，使狗用之，則虎反服於狗矣。人主者，以刑德制臣也，今君釋其刑德而臣用之，則君反制於臣矣”。立教當(dāng)為立刑德，“立教”在這里符合上下文邏輯?！俄n非子·五蠹》：“明主之國，無書簡之文，以法為教。”所以教就是法。司南則不是名詞，這里“司”似應(yīng)是動詞，可解釋為掌管。“南”有以南為尊之意。全句應(yīng)為“先王立法(刑德)，執(zhí)掌天下以正常的早晚聽政(端正朝綱)”，而后面的“其群臣不游意于法之外”等文字是對“立教”進(jìn)一步解釋，所以沒有“故”字。這樣前后文就容易解釋了，而且也符合韓非子的法家思想。但應(yīng)注意的是御覽的引文有時(shí)與通行的原書不同，有時(shí)也有今本所無的，所以“教”字是今本《韓非子》所丟失的，還是御覽后加的，還應(yīng)加以考證。但御覽的這種解釋比流行的原文更符合韓非子的法家思想。

5. 北魏·溫子升《定國寺碑》：“幽隱長夜，未睹山北之燭;沉迷遠(yuǎn)路，詎見司南之機(jī)。”《司南指南文獻(xiàn)新考》作者認(rèn)為此處司南解釋為北斗。北斗又稱為“斗機(jī)”。斗機(jī)指北斗七星的第三星，名天機(jī)或天璣。亦泛指北斗。如蔡邕《青衣賦》：“南瞻井柳，仰察斗機(jī)?！睍x·虞喜《志林》“黃帝乃令風(fēng)后法斗機(jī)，作指南車?！碧啤罹肌杜沓枪蛉藸栔焓夏怪俱憽贰叭舴蜿幧奖砝?，沖北斗之璣衡?！彼浴八灸现畽C(jī)”即為“司南機(jī)”、“斗機(jī)”或北斗的天機(jī)星。北斗有指南定向作用，如《淮南子·齊俗訓(xùn)》“夫乘舟而惑者，不知東西，見斗極則寤矣?！碧啤ご奕凇栋嗡逆?zhèn)義》“夜視斗柄，以辨方隅。”這些引文表明北斗確可以指方向。“磁勺”和“指南車”在這里不符合句意，如釋為磁勺、指南車，卻不應(yīng)該用“見”;而且“機(jī)”無法與磁勺搭配，“機(jī)”可有多種解釋，可釋為機(jī)械、機(jī)括等，也可釋為機(jī)要、機(jī)密、征兆等抽象的名詞，但都與“見”難以匹配。所以全句應(yīng)解釋為“遙遠(yuǎn)的迷途中，怎能看得見北斗星(來指明方向)”。

6.梁·吳均《酬蕭新浦王洗馬詩二首》：“思君出江湄，慷慨臨長薄。獨(dú)對東風(fēng)酒，誰舉指南酌。崇蘭白帶飛，青?紫纓絡(luò)。一年流淚同，萬里相思各。胡為舍旃去，故人在宛洛?！边@里的指南應(yīng)是勺型或斗型，可以盛酒，磁勺說的支持者可能認(rèn)為“指南”是磁勺子。《司南指南文獻(xiàn)新考》作者認(rèn)為“指南”與“東風(fēng)”相對，東風(fēng)是自然現(xiàn)象，前后文的“江湄”、“長薄”、“崇蘭”和“青?”等都是自然之物或景觀。指南解釋成人工制的磁勺子有些不倫不類，而且也難以與東風(fēng)相對。他們認(rèn)為“指南”解釋成北斗則較為貼切，北斗與東風(fēng)正相對，而且北斗在古詩文中經(jīng)常被用于酒具，如《楚辭·九歌·東君》：“操余弧兮反淪降，援北斗兮酌桂漿?！焙鬂h·崔骃《漢明帝頌》：“運(yùn)斗杓以酬酢，酌酒旗之玉卮?！崩畎住抖谈栊小罚骸氨倍纷妹谰?，勸龍各一觴?！焙茈y想象這里會用磁勺子當(dāng)酒具。

但這一觀點(diǎn)一直受到學(xué)術(shù)界的質(zhì)疑。首先，在《論衡》中，并未指出司南是磁勺子，而且，在剛認(rèn)識到磁石吸鐵的同時(shí)就發(fā)現(xiàn)其指極性不符合認(rèn)識的規(guī)律，另外要把磁石加工成能指南的磁勺，要有意識地‘順其南北極向’磨鏤。在十一世紀(jì)指南針發(fā)明以前，古文獻(xiàn)中從未有過磁石兩極以及它的指極性的記述。50年代錢臨照院士曾受郭沫若之托試圖以天然磁石制做勺形司南，但因天然磁石磁距小、底部摩擦大而未成功 [2] 。而王振鐸先生的復(fù)原物為鎢鋼在人工電磁場中磁化，這在兩千多年前是無法辦到的。現(xiàn)在北京的中國歷史博物館已不再展出司南的模型。東北師大教授劉秉正于1956年就對司

北斗南的磁勺說提出質(zhì)疑 [3] ，80年代后又通過用天然磁石指極性實(shí)驗(yàn)以及考據(jù)指出《論衡》以及《瓢賦》中的司南是天上的北斗， 而其它的文獻(xiàn)中的司南或是指南車如《鬼谷子》，可能是行事的準(zhǔn)則，也有可能指官職如《韓非子》 [4] [5] 。其他也有一些學(xué)者如中國科技大學(xué)教授__超認(rèn)為司南是磁石放在瓢中，杭州大學(xué)教授王錦光提出司南是磁勺子放到水銀池中(《論衡》中的地為“池”) [2] [6] 。2005年中國國家博物館研究員孫機(jī)根據(jù)前北平歷史博物館舊藏殘宋本《論衡》認(rèn)定“司南之杓”杓字實(shí)為酌，那么看來“其柢指南”之柢也非指勺柄，司南是機(jī)械齒輪裝置的指南車 [7] 。但這些質(zhì)疑還沒有被科技史學(xué)界所普遍接受 [8-10] 。根據(jù)最新的文獻(xiàn)考證表明，司南是北斗的別稱，同時(shí)司南的其他用法也都與北斗有關(guān) [11] 。此文通過對北魏·溫子升《定國寺碑》、梁·吳均《酬蕭新浦王洗馬詩二首》等唐以前文獻(xiàn)的分析，認(rèn)為這些文獻(xiàn)中司南只能解釋成北斗，而《論衡》，《瓢賦》中的司南也應(yīng)是北斗。而元稹《加裴度幽鎮(zhèn)兩道招撫使制》中的司南應(yīng)是官職，宋·釋正覺《頌古》：“妙握司南造化柄，水云器具在甄陶?！敝械乃灸蠎?yīng)是權(quán)力，唐·宋暠《獬廌賦》中“守法者仰之以司南，疾惡者投之於有北?！钡乃灸鲜欠?，這些詞意都來源于北斗。另外《韓非子·有度》中的司南也應(yīng)解釋成法律，其中的“朝夕”不是方向，而是早晚朝見或君王早晚聽政。其他司南引申為定時(shí)間(杜甫《詠雞》中的司南)、指德高望重的人、以及指導(dǎo)準(zhǔn)則等意也來源于北斗。此文認(rèn)為目前司南是磁性指南工具的論據(jù)還遠(yuǎn)不充分。這里要指出關(guān)于指南車的問題，歷史上傳說黃帝(約公元前47世紀(jì))和西周周公(約公元前21世紀(jì))曾制造和使用指南車，但是經(jīng)過后來的文獻(xiàn)考證和模型制作試驗(yàn)，都已證明指南車與指南針沒有關(guān)系，漢代以后的指南車是依靠機(jī)械結(jié)構(gòu)，而不是依靠磁性指南的?，F(xiàn)在北京的中國歷史博物館中有王振鐸復(fù)制的指南車的模型展出。

司南含義第一層：刻上八卦磁體方位——寓意：統(tǒng)陰滋陽第二層：地盤(方向中心)——寓意：投之于地第三層：二十四個(gè)深受方位——寓意：全受各諺第四層：勺頭(指向北方)——寓意：其柢指南第五層：勺肚(頭堪中央)——寓意：外殼里柔第六層：地盤圓圈的大中心——寓意：方地圓天第七層：匙子(調(diào)羹及勺)——寓意：匙把勺動第八層：勺柄(指向南方)——寓意：司南之杓第九層：十二個(gè)地支官組合——寓意：生地肖支第十層：各十個(gè)十天干合成——寓意：天干五味第百層：三十五個(gè)星宿連值——寓意：星月已日第千層：跪坐方面疊層地盤——寓意：跪求方圓

司南詞義

中科院自然科學(xué)史研究所研究員林文照先生于1987年用王振鐸先生的兩個(gè)磁勺子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他發(fā)現(xiàn)無論是在銅盤或漆盤上，一邊旋轉(zhuǎn)一邊上下擺動磁勺子，勺柄都能很好地指南，大多數(shù)的誤差小于5度 [10] 。但東北師范大學(xué)教授劉秉正先生用7種不同產(chǎn)地的天然高品位的鐵礦石(4個(gè)制成條形，3個(gè)制成勺形)并進(jìn)行人工飽和磁化，條形以曲率半徑1.9cm的圓形小玻璃皿支撐(模擬勺形底)，于玻璃板或銅板上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他發(fā)現(xiàn)磁棒都有一定的趨極性：磁棒有時(shí)可轉(zhuǎn)向南北，有時(shí)又不然。靜止放置時(shí)可偏離南北少則二三十度，有的則可停在任意方向。只有使磁棒一邊轉(zhuǎn)動一邊上下擺動，磁棒才可大體上指向南北，但也有 10-20度的誤差。劉秉正先生認(rèn)為磁棒運(yùn)動只能以磁棒一邊轉(zhuǎn)動一邊擺動(王振鐸和林文照稱為播動)的方式來實(shí)驗(yàn)不符合《論衡》中“投之于地”的說法。另外林文照先生的指南實(shí)驗(yàn)誤差大多在5度以內(nèi)，這比地磁偏角(南偏東6度2分)必然引起的系統(tǒng)誤差還小，是不合理的。故此劉秉正先生認(rèn)為司南磁勺說有不合理之處并提出《論衡》和《瓢賦》中的司南應(yīng)解釋為北斗。當(dāng)北天的北斗的勺柄三星指向(投向)地面(北方)時(shí)，勺底的璇璣二星指向南方。這種解釋正好與唐朝崔損的《北斗賦》中的“履端于始，當(dāng)獻(xiàn)歲(即歲首)以指南;舉正于中，在陰方而主北”的賦文相合。當(dāng)然，北斗的這種指南作用，由于季節(jié)不同而時(shí)刻不同，冬季歲首在黃昏剛?cè)胍箷r(shí)，秋季在深夜，夏季在清晨。另司南解釋為北斗與司南的另一解釋-指南車相符合?！妒酚?天官書》中有“斗為帝車，運(yùn)于中央，臨制四鄉(xiāng)。分陰陽，建四時(shí)，均五行，移節(jié)度，定諸紀(jì)，皆系于斗?！敝Z。北斗又與司南(指南)引申為指導(dǎo)或準(zhǔn)則相符。如前述的《史記.天官書》以及《甘石星經(jīng)》中有 “北斗星謂之七政，天之諸侯，亦為帝車。魁四星為璇璣，勺三星為玉衡，齊七政。斗為人群，號令之主，出號司令，布政天中，臨制四方”。又《后漢書·李固傳》今陛下之有尚書，猶天之有北斗也。斗為天喉舌，尚書亦為陛下喉舌。斗斟酌元?dú)?，運(yùn)平四時(shí)。尚書出納王命，賦政四海，權(quán)尊勢重，責(zé)之所歸。”可見北斗在古人心目中確有極神圣崇高的地位。釋司南為北斗可很好的自圓其說。而指南功能并不穩(wěn)定的磁勺子難以起到上述作用。

現(xiàn)代指南針是什么樣子

現(xiàn)代電子羅盤現(xiàn)代人制作了各種電子指南針，智能手機(jī)普遍有這個(gè)軟件，電子羅盤也叫數(shù)字羅盤，是利用地磁場來定北極的一種方法，應(yīng)用到手機(jī)上，其實(shí)就是電子指南針，電子羅盤一般用磁阻傳感器和磁通門加工而成。電子羅盤雖然GPS在導(dǎo)航、定位、測速、定向方面有著廣泛的應(yīng)用，但由于其信號常被地形、地物遮擋，導(dǎo)致精度大大降低，甚至不能使用。尤其在高樓林立城區(qū)和植被茂密的林區(qū)，GPS信號的有效性僅為60%。并且在靜止的情況下，GPS也無法給出航向信息。為彌補(bǔ)這一不足，可以采用組合導(dǎo)航定向的方法。電子羅盤正是為滿足用戶的此類需求而設(shè)計(jì)的。它可以對GPS信號進(jìn)行有效補(bǔ)償，保證導(dǎo)航定向信息100%有效，即使是在GPS信號失鎖后也能正常工作，做到"丟星不丟向"。電子羅盤可以分為平面電子羅盤和三維電子羅盤。平面電子羅盤要求用戶在使用時(shí)必須保持羅盤的水平，否則當(dāng)羅盤發(fā)生傾斜時(shí)，也會給出航向的變化而實(shí)際上航向并沒有變化。雖然平面電子羅盤對使用時(shí)要求很高，但如果能保證羅盤所附載體始終水平的話，平面羅盤是一種性價(jià)比很好的選擇。三維電子羅盤克服了平面電子羅盤在使用中的嚴(yán)格限制，因?yàn)槿S電子羅盤在其內(nèi)部加入了傾角傳感器，如果羅盤發(fā)生傾斜時(shí)可以對羅盤進(jìn)行傾斜補(bǔ)償，這樣即使羅盤發(fā)生傾斜，航向數(shù)據(jù)依然準(zhǔn)確無誤。有時(shí)為了克服溫度漂移，羅盤也可內(nèi)置溫度補(bǔ)償，最大限度減少傾斜角和指向角的溫度漂移。電子羅盤原理三維電子羅盤由三維磁阻傳感器、雙軸傾角傳感器和MCU構(gòu)成。三維磁阻傳感器用來測量地球磁場，傾角傳感器是在磁力儀非水平狀態(tài)時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償;MCU處理磁力儀和傾角傳感器的信號以及數(shù)據(jù)輸出和軟鐵、硬鐵補(bǔ)償。該磁力儀是采用三個(gè)互相垂直的磁阻傳感器，每個(gè)軸向上的傳感器檢測在該方向上的地磁場強(qiáng)度。磁偏角地球表面任一點(diǎn)的磁子午圈同地理子午圈的夾角，即為磁偏角。磁偏角在同一地點(diǎn)也不是定值，每天早晚測定的磁偏角也有微小的差異，磁偏角具有長期變化和周日變化的特性。氣象條件對磁偏角的影響也很大，尤其在雷電天氣下是不能觀測的。磁偏角受地磁環(huán)境影響比較顯著，由于地磁的特性，磁子午線情況比較復(fù)雜，且互相不平行，直線愈長，誤差越大。