本发明提供一种水下光纹罗盘装置，属于水下导航技术领域，包括成像部分和处理显示部分。成像部分包括偏振片、电动机械装置、成像装置以及成像控制器，处理显示部分由数字光谱处理器完成。其基本原理是在成像控制器控制偏振系统中内置的偏振片旋转，将太阳光分离成不同偏振状态的偏振光；采用成像模块拍摄记录分离后天空光的偏振图像；使用光谱分析模块将记录下来的偏振图像集进行图像处理，获取天空光各个波长的偏振分布特征图像，并生成具有波长、亮度和偏振分布等信息的天空光纹，信号处理分析模块依据时间、经纬度和历史光纹信息，判断基准“正北”方向，并将方向显示在显示模块上，从而为水下工作的人员设备提供基准方向。