惯性导航系统（INS）是利用惯性传感器测量载体自身运动信息，结合导航算法，推算载体三维位置、姿态和速度的自主导航系统。其中，惯性测量单元（IMU）是INS的核心部件，负责测量载体的线加速度和角速度。
IMU通常由加速度计和陀螺仪组成。
1. 加速度计：用于测量载体的线性加速度，分为机械式和固态式。机械式加速度计采用质量块和弹性元件组成，依靠惯性力产生的位移测量加速度。固态式加速度计基于压电效应，压电晶体在受力时会产生电荷，通过测量电荷可以得到加速度。
2. 陀螺仪：用于测量载体的角速度，分为机械式和光纤式。机械式陀螺仪依靠转子在惯性空间中的惯性力，利用科氏效应测量角速度。光纤式陀螺仪基于萨格纳克效应，当载体旋转时，光在光纤环中传播的时间差与角速度成正比。
1. 测量范围：加速度计和陀螺仪的测量范围决定了IMU适用的加速度和角速度范围。
2. 灵敏度：灵敏度表示IMU对输入信号的响应能力，高灵敏度意味着IMU可以检测更小的加速度或角速度变化。
3. 噪声密度：噪声密度反映了IMU在测量信号中存在的随机噪声水平，低噪声密度意味着IMU具有更高的测量精度。
4. 偏置稳定性：偏置稳定性是指IMU在静止状态下输出信号的稳定性，高偏置稳定性意味着IMU在长时间工作后仍然能够保持准确的测量。
IMU 校准是消除或减小IMU测量中的误差过程。
1. 零偏差校准：消除IMU在静止状态下的输出信号偏差。
2. 敏感度校准：调整IMU的输出信号与输入信号之间的比例系数，使其符合实际的测量值。
3. 轴向对准：调整IMU的三个测量轴与载体的三个坐标轴之间的相对位置，使其满足规定的安装要求。
4. 温度补偿：补偿IMU在不同温度下的测量特性变化，使其在宽温度范围内保持准确性。
IMU 广泛应用于航空航天、国防、汽车、机器人等领域。
1. 航空航天：为飞机、导弹、卫星等提供导航和姿态控制信息。
2. 国防：用于制导武器、坦克火控系统、潜艇导航等。
3. 汽车：用于电子稳定控制系统（ESC）、防抱死制动系统（ABS）、车道保持辅助系统（LKAS）等。
4. 机器人：用于机器人定位、导航、姿态控制等。
5. 其他：医疗保健、体育运动、虚拟现实等领域也有广泛的应用。
