姿态信息指的是物体绕其自身三轴转动时产生的角度信息,在航空领域也称之为横滚角,俯仰角,偏航角,这个信息的实时准确获取是非常重要的。本文首先分析了姿态信息的组成要素,研究各种姿态算法,并通过对比各算法的优缺点,选择最优的算法。其中:物体在静止状态或者匀速直线运动时的俯仰角度、横滚角度信息可以通过测量重力加速度在物体三个轴上的分量计算得到,而重力加速度分量则由三轴重力加速度传感器来测量;当物体进行加速运动时,物体的角度信息可以由三轴陀螺仪通过积分运算得到。本设计采用这两种传感器互为补充,纠正彼此的误差,共同组成整体的姿态显示系统。随着微机电系统制造工艺的不断发展,基于MEMS所制成的传感器的性能和精度不断提高,应用的范围也不断扩大,其特点是兼容性好、能耗低、价格低廉、体积小巧。微机电系统传感器在惯性姿态跟踪系统中得到广泛的应用,利用微机电陀螺仪和重力加速度计组成的惯性测量单元(IMU)可以准确的对横滚和俯仰姿态进行跟踪。本设计具体采用ADXL345和L3G4200这两种芯片实现物体的姿态信息实时显示的功能。通过基于微机电系统的三轴加速度传感器和三轴陀螺仪,采集物体各轴的加速度以及转动角度的信息,应用软件对所获得的数据进行分析、计算,最终得到物体运动姿态的实时显示。经过测试,效果达到设计要求。