惯性测量单元的概念和组成
惯性测量单元(IMU)是在没有外部参考的情况下测量三维线性和角运动的装置，即测量物体的三轴姿态角(或角速率)和加速度的装置。下文将介绍惯性测量的概念以及惯性测量组合的组成。
惯性测量概念解释
一个惯性测量装置是测量物体三轴姿态角(或角速度)和加速度的装置。通常，一个（供烤肉或煮菜用的）浅炊坑包含三个单轴加速度计和三个单轴陀螺仪。加速度计在独立于三个轴的载体坐标系中检测物体的加速度信号。陀螺检测载体相对于导航坐标系的角速度信号，测量物体在三维空间的角速度和加速度，解算物体的姿态。
为了提高可靠性，还可以为每个轴配备额外的传感器。IMU一般安装在物体的重心上，多用于汽车、机器人等需要运动控制的设备中。它还用于需要精确的姿态位移投影的应用，如潜艇、飞机、导弹和航天器的惯性导航设备。
惯性测量组合的组成
IMU由三个单轴加速度计和三个单轴陀螺仪组成。想象一个笛卡尔坐标系，其x、y和z轴如下图所示，传感器能够测量每个轴方向上的线性运动，以及围绕每个轴的旋转运动。这是所有IMU的根本出发点，所有的惯性导航系统都是从它开始构建的。
1、加速计
加速度计利用a=F/M原理测量加速度，即测量物体的“惯性力”。在惯性参考系中使用加速度计来测量系统的线性加速度，但只能测量相对于系统运动方向的加速度(由于加速度计固定在系统上并随其旋转，因此不知道自己的方向)。角速度可以通过求解加速度来求出，但由于精度不高，用处不大。然而，加速度计可以帮助陀螺仪解决角度问题。
2、陀螺仪
陀螺仪用于测量惯性参考系中系统的角速率。通过将角速度与系统在惯性参考系中的初始方位积分作为初始条件，可以随时获得系统的当前方位。我们现在在智能手机中使用的陀螺仪是MEMS技术的MEMS陀螺仪，需要参考其他传感器的数据来实现其功能。然而，它的小尺寸、低功耗、易于数字化和智能化，尤其是低成本，使其成为需要大规模生产的手机、汽车牵引控制系统和医疗设备的理想选择。
3、地磁场传感器
磁力计/地磁场传感器有一个共同的名字:电子罗盘。当加速度计完全水平时，可以预料，重力传感器无法分辨水平面内的旋转角度，即无法显示绕Z轴的旋转，此时只有陀螺仪可以检测到。
陀螺仪的工作原理是完整的。虽然陀螺仪的动态很快，但是静态下会有累积误差，也就是说角度会一直增大或者减小。所以我们会需要一个可以在水平位置确认方位的传感器，这是现在IMU必须的第三个传感器，地磁场传感器。通过这三个传感器的相互修正，最终可以得到大理论中更精确的姿态参数。
4、气压传感器
气压传感器用于检测仪器的大气压力。在实际应用中，气压传感器可以用作高度计。在惯性制导系统中，Z轴的动态特性和精度有时可以通过增加气压计来提高。
