移动式3D指南针系统及其实现方法和手机

1.一种移动式3D指南针系统，其特征在于，包括：
输出单元，用于向所述移动式3D指南针系统显示罗盘视图；
方向感应芯片，用于测量三维磁场强度并基于该测量提供表示所述移动式3D指南针系统当前姿态地磁场在三维方向的第一感应数据；
重力感应芯片，用于测量三维重力加速度并基于该测量提供表示所述移动式3D指南针系统当先姿态重力加速度在三维方向的第二感应数据；
处理单元，接受上述第一感应数据和第二感应数据，并根据所述第二感应数据确定所述移动式3D指南针系统相对地面的俯仰角和侧倾角，根据所述俯仰角和侧倾角处理所述第一感应数据使得所述罗盘视图始终与地面平行；根据处理后的所述第一感数据计算出方位值并使得所述罗盘视图中的指南针偏转至所述方位值位置。
2.根据权利要求1所述的移动式3D指南针系统，其特征在于，所述处理单元包括：
传输模块，用于接收所述第一感应数据和第二感应数据并传输至存储模块；
所述存储模块，用于储存接收的所述第一感应数据和第二感应数据；
计算模块，通过所述第二感应数据中的Z轴矢量值和Y轴矢量值确定所述俯仰角，通过所述第二感应数据中的Z轴矢量值和X轴矢量值确定侧倾角，根据所述俯仰角和侧倾角校正所述第一感应数据中的X轴矢量值和Y轴矢量值，根据校正后的所述第一感应数据中的X轴矢量值和Y轴矢量值计算得出所述方位值，并使所述罗盘视图中的指南针绕Z轴偏转所述方位值位置。
3.根据权利要求2所述的移动式3D指南针系统，其特征在于，所述输出单元包括在其上显示所述罗盘视图的显示器。
4.根据权利要求3所述的移动式3D指南针系统，其特征在于，所述方向感应芯片包括三维磁阻传感器，所述重力感应芯片包括三轴重力加速度传感器。
5.一种手机，其特征在于，包括权利要求1-4任一所述的移动式3D指南针系统。
6.一种移动式3D指南针系统的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)在处理单元中运行3D引擎软件构建罗盘视图，并绘制3D指南针；
2)在所述移动式3D指南针系统中进行三维磁场强度测量，确定地磁场在X轴方向的矢量值X1、Y轴方向的矢量值Y1、Z轴方向的矢量值Z1；
3)在所述移动式3D指南针系统中进行三维重力加速度测量，确定重力加速度在X轴方向的矢量值X2、Y轴方向的矢量值Y2、Z轴方向的矢量值Z2；
4)根据所述矢量值X2、矢量值Y2、矢量值Z2确定所述移动式3D指南针系统相对地面的俯仰角α和侧倾角β；根据所述俯仰角α和侧倾角β还原计算所述移动式3D指南针系统平行于地面位置时的地磁场在X轴方向的矢量值X1’及在Y轴方向的矢量值Y1’，使得所述罗盘视图始终与地面平行；根据所述地磁场在X轴方向的矢量值X1’及在Y轴方向的矢量值Y1’确定方位值A，并使得所述3D指南针偏转至所述方位值A位置。
7.根据权利要求6所述的移动式3D指南针系统的实现方法，其特征在于，所述步骤4)包括：
41)接收所述矢量值X1、矢量值Y1及矢量值Z1和所述矢量值X2、矢量值Y2及矢量值Z2并传输至存储模块；
42)储存接收的所述矢量值X1、矢量值Y1及矢量值Z1作为第一感应数据；储存接收的所述矢量值X2、矢量值Y2及矢量值Z2作为第二感应数据；
43)根据所述矢量值Z2、矢量值Y2确定所述俯仰角α，根据所述矢量值Z2、矢量值X2确定所述侧倾角β；根据所述俯仰角α和侧倾角β校正所述矢量值X1为X1’、校正所述矢量值Y1为Y1’，根据所述矢量值X1’、Y1’计算得出所述方位值A，并使所述3D指南针偏转至所述方位值A位置。
8.根据权利要求7所述的移动式3D指南针系统的实现方法，其特征在于，所述步骤
43)包括：
431)其中，所述俯仰角α＝arcTan(Z2/Y2)，所述侧倾角β＝arcTan(Z2/X2)；所述矢量值X1’＝X1cosα+Y1sinαsinβ-Z1cosβsinα，所述矢量值Y1’＝X1cosβ+Z1sinβ；
通过3D引擎使得3D指南针分别绕X轴和Y轴分别旋转至所述矢量值X1’和矢量值Y1’位置；
432)其中，所述方位值A＝arcTan(Y1/X1)；通过3D引擎使得3D指南针绕Z轴旋转至所述方位值A位置。

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