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慣性測量單元Inertial measurement unit，簡稱 IMU，是測量物體三軸姿態角(或角速率)以及加速度的裝置。

目前來說，市面上存在的IMU以6軸與9軸為主。6軸IMU包含一個三軸加速度計，一個三軸陀螺儀；9軸IMU則多了一個三軸的磁力計。另外，對于MEMS（Micro-Electro-Mechanical System，中文稱微機電系統）技術的IMU，一般還內置有溫度計進行實時的溫度校準。無論是6軸或9軸IMU，都可以實時的輸出三維的加速度信號與加速度信號，以此解算出物體的當前姿態。這在在平臺穩定與導航中有著重要的應用價值。

IMU大多用在需要進行運動控制的設備，如汽車和機器人上。也被用在需要用姿態進行精密位移推算的場合，如潛艇、飛機、導彈和航天器的慣性導航設備等。

當我們晚上回到家，發現家里停電時，眼睛在黑暗中什么都看不見的情況下，只能根據自己的經驗，極為謹慎地走小碎步，并不斷用手摸周圍的東西（比如冰箱），用以確定自己所在的位置。

IMU的原理和黑暗中走小碎步很相似。

在黑暗中，由于自己對步長的估計和實際走的距離存在誤差，走的步數越來越多時，自己估計的位置與實際的位置相差會越來越遠。就像下圖所示。

走第一步時，估計位置（黑人所在位置）與實際位置（白人所在位置）還比較接近；但隨著步數增多，估計位置與實際位置的差別越來越大。

圖中的小人只朝一個方向移動，是一維的。根據此方法推廣到三維，就是慣性測量單元的原理。

學術上的語言是：以牛頓力學定律為基礎，通過測量載體在慣性參考系的加速度，將它對時間進行積分，且把它變換到導航坐標系中，就能夠得到在導航坐標系中的速度、偏航角和位置等信息。

與其他導航系統相比, 慣導系統同時具有信息全面、 完全自主、 高度隱蔽、 信息實時與連續, 且不受時間、 地域的限制和人為因素干擾等重要特性 (見表 ), 可在空中、 水中、 地下等各種環境中正常工作。

慣性傳感器的發展情況直接決定了慣性導航系統的開發和應用，慣性傳感器自身的成本、體積和功耗影響了慣性導航系統的相應參數指標。

慣性測量傳感器的發展需要權衡以下幾個因素：

精確性、連續性、可靠性、成本、體積/重量、功耗。

因此，在慣性器件研究方面，體積小、價格低廉的MEMS慣性傳感器和高精度、高性能傳感器將會是未來發展的重點。

MicroStrain慣性傳感器產品包括有戰術級、工業級和準工業級三個模塊。各個模塊的產品又分為輔助慣導系統、AHRS航姿參考系統、IMU慣性測量三個類型。MicroStrain的產品具有重量輕（最小僅8g），體積小，功耗低的特點。目前被廣泛應用于航天航空、無人機飛行可控制、動中通等領域。

3DM-GX5-25

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