以微机电惯性器件(MIMU)替代传统惯性器件是未来制导炸弹导航系统的发展重要趋势。现阶段制约微机电惯性器件在制导炸弹中大规模投入使用的最主要因素是微机电陀螺的漂移误差较大。解决这一问题的一种有效办法即是在制导炸弹释放前阶段,利用载机主惯导信息对制导炸弹的微机电陀螺漂移进行估计,在释放前完成相应误差的补偿,以达到制导炸弹精度的要求。首先,论文以MIMU在制导炸弹中运用作为研究背景,分析MIMU在制导炸弹中运用的主要问题,介绍了MIMU空中标定对准技术(MICA)的国内外研究进展。然后,通过对MIMU/GPS制导炸弹飞行过程的组合导航可观度研究和相应组合导航仿真工作,分析并得到了MIMU空中标定对准要解决的关键问题。介绍了传统传递对准方法原理,并仿真分析了其在MIMU空中标定对准运用的缺陷和不足。接着,研究建立基于两类匹配方式的MIMU空中标定对准算法,并通过仿真验证了算法的性能。针对温补失败导致较大漂移的微机电陀螺,推导并建立了大失准角条件下的四元数非线性空中标定对准模型,并进行了相应的仿真工作。最后在假设子惯导初始误差不大的基础上,研究建立了一种基于反馈线性误差模型的空中标定对准方案,避免了采用非线性模型带来的较大计算量。仿真结果表明反馈线性误差模型对大漂移的陀螺估计具有较好的性能。最后,针对空中标定对准算法的实际运用,研究了不同机动条件和不同滤波器更新时间情况下的算法性能。在此基础上,推导建立了GPS信号存在下的一种降维快速空中标定对准方案。仿真结果表明其能在对精度影响不大的前提下,能够有效缩短标定对准时间。