随着 MEMS 技术和微光电技术的迅速发展,出现了微型惯性测量组合(MIMU),由于它们在体积重量、成本、可靠性等方面的优势,给惯性测量技术带来一次全新的变革和发展机遇。其不足之处是目前 MIMU 的测量精度还比较低,使其应用受到一定限制。因此,如何利用 MIMU 的优势来扩展其应用领域;克服不足之处来探索其应用的方式,成为该技术领域的研究重点。本文正是围绕这两个问题开展研究工作。本文从典型 MIMU 器件入手,展开了实验研究。在深入了解各个器件的原理、结构和性能的基础上,对其中主要器件 VG941-3AM 微型光纤陀螺作了包括标度因子非线性补偿,输出噪声的功率谱分析,并测试了偏值稳定性和重复性等关键性能参数;对 3140 微硅加速度计完成了重力场翻滚等实验。利用 3 只 VG941-3AM 光纤陀螺和 6 只 3140 加速度计,设计完成了一种采用内装式结构,外部具有六个正交基面的 MIMU。该 MIMU 可以实现一种快速简便、无需特殊设备的六位置重力场翻滚快速标定方法,并为该方法建立了数学模型,编制了采用正交最小二乘法的处理软件,从算法上提高了标定精度。这种方法大大简化了 MIMU 的标定和维护工作,对于扩展 MIMS 的应用有很大实际意义。最后,在上述研究工作基础上,完成了国内首枚弹射实验用模拟弹,该模拟弹可实现基于 MIMU 的弹射运动参数测量。采用参数化三维实体设计,精确模拟实际产品导弹的机械特性;模拟弹内部的微型惯性运动参数测量系统(MIMS)可自主的测量导弹弹射时的三维运动参数。经多次实验证明其工作可靠,测量精度高,动态性能好。