利用自然对流气体在密闭腔体中的“摆”特性研制的气流式全方位水平姿态传感器，要求被测物体在水平面内相对于一个特定坐标轴旋转任意方位角时，传感器都有正确的倾角信号输出，并能给出倾斜转轴相对特定坐标轴的旋转方位角值。结合MEMS技术制作的气流式倾角传感器与以往的气流式水平姿态传感器相比，体积小、结构紧凑、工艺简单，敏感元件输出一致性好，但是其只能敏感绕特定敏感轴倾斜的水平姿态。为了实现全方位水平姿态测量，本文运用基于MEMS工艺制作的气流式倾角敏感元件，研究全方位水平姿态信号处理技术，实现了全方位水平姿态的测量。　　本文首先对气流式水平姿态传感器敏感元件进行了有限元计算，利用ANSYS-FLOTRAN CFD软件，建立敏感元件的三维有限元模型，计算了敏感元件内的温度场和气流场，揭示了气流式水平姿态传感器敏感机理，为后期传感器的信号处理电路设计提供有效的理论依据。　　随后以MEMS气流式倾角敏感元件为基础，研究了全方位水平姿态信号处理技术，设计并制作了信号处理电路，包括前置信号调理电路和数字补偿电路两部分。前置信号调理电路主要完成放大和滤波功能，根据敏感元件的输出特点计算所需要的运放性能，选定运放型号。数字补偿电路引入MSC1214Y3型单片机，完成对两个相互垂直轴向倾角信号的温度补偿和线性度补偿，运用补偿过的倾角信号提取全方位水平姿态，完成全方位信号灵敏度补偿。　　实验表明：利用该信号处理技术，零位电压变化量从≤0.23V下降到≤0.02V；轴向倾角电压信号灵敏度相对变化量下降到≤2％；工作温度范围从常温扩展到-30℃～+30℃；非线性度≤1.2％；全方位角测量范围达到360°，实现了全方位水平姿态的测量。