航向姿态测量系统以及由微惯性传感器构成的微惯性测量组合是惯性导航技术的两个发展方向，在飞行器、车辆、舰船、导弹制导、武器安全等军用领域[8] [9]以及新兴的民用领域，如电子玩具、虚拟现实、运动检测、电脑互动游戏[10]等方面有着迫切的应用需求，因此各个国家都加大了研发力度。63510

在惯性系统组合方案方面，由于MEMS陀螺精度较低，不能单独长期提供稳定的姿态，近年来国内外的研究大部分集中在用微机械惯性器件与其他外部参考信息的组合来构成系统的方面。常用红外温度传感器、星相跟踪仪、地平传感器、磁强计、GPS等作为外部参考信息。除了磁强计和GPS，其它的参考信息只适用于卫星、飞船等航天器。现行主要的基于MEMS的航姿系统、导航系统都采用MIMU、磁强计和GPS组合导航的方式[11-12]，由于GPS可以给出载体的运动速度和位置，但不能给出载体的姿态，而由MEMS-IMU构成的微捷联惯性导航系统（MSINS）恰恰给出了载体的姿态，弥补了GPS的不足，并且与 GPS 的组合可以对MSINS的输出姿态进行校正，这种组合方式中MSINS和 GPS之间互相弥补，能够给出载体精确的导航信息。

目前，在这一领域取得领先的是美国，首先开始这一方面研究的是美国的Draper实验室，早在1984年，论文网它就已经开始了对微惯性传感器的研究。随着技术的发展，试验中所采用的MIMU/GPS单元体积越来越小，性能也越来越高。1995年，在ERGM (Extend—Range Guided Munition)实验中，MIMU/GPS单元的体积达到126in3，陀螺漂移率为500°/h，加速度计精度为20mg，功率为24W，承受过载达到6500g[13]。这是MIMU/GPS系统的首次成功应用，当时是用来辅助火炮对制导弹药的发射。随后，在1997年，CMATD (Competent Munitions Advanced Technology Demonstration)试验中，使用的MIMU/GPS单元体积缩小到了9in3，陀螺漂移率减小到50°/h，加速度计精度达到1mg，功率缩小为10W，过载达到12500g[13]。除了美国以外，其他国家也都在积极研究MIMU/GPS组合导航系统。在微惯性器件的研究方面，我国也在进行积极地探索。目前，在我国研究微惯性器件的单位主要有清华大学、东南大学、南京理工大学、上海微系统所、中电10所、航天时代电子公司等。国产微机械陀螺仪的精度也已经取得了显著的成绩，其中清华大学的研究微硅陀螺精度已经达到10°/h，中电26所研究的石英音叉陀螺精度也达到了10°/h，东南大学的微硅陀螺精度达到20°/h，南京理工大学的硅微陀螺精度也达到了10°/h。以MEMS器件作为惯性系统的测量单元已经成为了惯性导航技术领域的研究热点，国内在这一方面的研究也正在积极地进行，与国外的差距正在逐步地缩小[14]。