1. 研究目的与意义
微机电系统（micro electromechanical system 简称mems），是在微电子技术基础上结合精密机械技术发展起来的一个新的科学技术领域。
一般来说，mems是指可以采用微电子等批量加工工艺制造的，集微型机构、微型传感器、微型制动器以及信号处理和控制电路，直至接口、通讯和电源等部件于一体的微型系统。
mems继承和发展了微电子技术，主要具有以下特点：体积小、重量轻、性能稳定。
2. 国内外研究现状分析
鉴于上述特性和优点，mems自80年代中末期发展至今一直受到世界各发达国家的广泛重视，被认为是一项面向21世纪可以广泛应用的新兴技术。
目前mems己从实验室探索走向产业化轨道，其产品主要包括汽车加速度计，压力、化学、流量传感器，以及微光谱仪、一次性血压计等微型器件和仪器。
mems技术的迅猛发展促进了各类微型传感器的研究。
3. 研究的基本内容与计划
以基于MEMS技术的微惯性器件为应用对象，围绕提高系统导航精度的目标，研究了由微惯性器件组成的MIMU与GPS组合的导航方式，其主要内容可分为以下几个方面：1)系统地研究了捷联惯导系统的基本理论，分析了姿态矩阵的几种算法，并详细讨论了四元数法在姿态矩阵解算中的应用，推导得出了求解四元数微分方程的四阶龙格-库塔方法递推公式的分量形式；2)详细分析了影响MIMU系统精度的各种误差源，建立了微惯性器件的误差模型以及MIMU系统的误差方程，并基于MATLAB对MIMU系统进行了仿真分析；3)讨论了一种通过伪距信号求解位置信号的线性化算法以及GPS系统的几种主要误差源，并建立了GPS的两种误差模型；4)根据卡尔曼滤波的要求，建立了MIMU/GPS组合系统的状态方程和量测方程，提出了一种闭环反馈式组合方案，并对该组合系统进行了仿真分析，最后给出了一种系统误差校正的方法。
4. 研究创新点
由于微惯性器件构成的mimu具有体积小、重量轻、成本低、功耗小、寿命长、可靠性高和环境适应能力强等优势，是惯性技术发展的必然方向。
由于其目前的精度较低，无法单独用于导航任务，故将其与gps接收机进行组合，则可以克服两者单独工作的缺点，构成微型的组合导航系统。
mimu/gps组合系统可达到传统组合导航系统的各种性能，是一种比较先进的、全天候、自主式组合导航方式。
