惯性导航技术在海洋资源探测领域中得到广泛应用，微机电惯性测量单元以其具有的成本低、体积小、功耗低和可靠性高等优点而成为重点研究方向。受到目前工艺制作水平限制，微机电惯性传感器测量过程中存在较大的测量误差。以自主设计水下导航实验系统为平台，开展了微机电惯性测量单元的误差特性分析、建模以及标定实验研究工作，设计在线误差补偿方案，达到提高系统测量精度的目的。　　首先，分析系统设计要求和需要完成的功能，结合实际工作情况设计出低成本低功耗的水下导航定位系统电路，主要工作包括对数字信号处理器和惯性测量单元等重要器件进行功能分析和选型、硬件电路原理图绘制以及印制电路板布局，并编写数据采集实验程序。　　其次，对微机电陀螺仪和加速度计的结构和工作原理加以分析，并根据它们的构造原理，指出主要误差来源包括零位漂移、刻度因子误差、安装误差、温度影响因子和随机噪声等。　　再次，建立惯性传感器主要误差模型，据此设计标定实验方案。分别进行静态八位置实验，陀螺仪速率实验和传感器温控实验，并针对加速度计刻度因子误差和安装误差的标定提出加速度计低动态条件下的标定方法。由实验数据，确定出传感器零位漂移误差、刻度因子误差、安装误差以及温度影响误差;并对惯性传感器系统误差进行补偿，补偿结果显示传感器系统误差很大程度上得到矫正。　　最后，采用Allan方差分析法，确定陀螺仪主要随机误差源。建立微陀螺仪随机序列的自回归滑动平均模型，设计卡尔曼滤波器，对陀螺仪随机噪声进行滤波。设计系统在线滤波方案，分别对常温和变温条件下陀螺仪随机误差滤波结果进行分析，结果显示陀螺仪随机噪声中的角度随机游走、量化噪声减小了30％以上，零偏不稳定性减小量达到70％。