风洞实验对于模型的水平姿态实时动态测量精度要求不断提高,而对于微小型风洞模型,高精度IMU(惯性测量单元)往往在体积重量方面受限,而单一的MEMS-IMU(微惯性测量单元)系统在水平姿态动态测量的精度方面通常很难达到要求。1)本文研究了基于惯性传感器两种水平姿态动态测量的方法来解决上述问题。一种是器件级水平姿态动态测量算法,另一种是系统级水平姿态动态测量算法。并通过比较这两种算法,找出合适的水平姿态动态测量方法。2)提出了采用高精度加速度计代替MEMS(微电子机械系统)加速度计,与MEMS陀螺组合进行系统级水平姿态动态测量的方法。使之能够在满足微小型风洞模型体积限制的同时,提高水平姿态动态测量的精度水平。3)提出了利用高精度激光陀螺捷联惯导系统的测量结果作为基准进行动态精度评估的方法。还解决了安装误差、时间同步等因素对测量实验和评估精度的影响。4)对实际测量实验结果进行分析。发现器件级水平姿态测量的精度与加速度计的测量精度直接相关,而且其静态测量的结果虽然能够得到较高的精度,但是其动态测量结果却不尽人意。系统级的水平姿态测量能够保证动态和静态测量效果保持一致,而且采用高精度加速度计和MEMS陀螺组合测量的方法能够达到较高的测量精度。