MEMS（微机电系统）惯性导航系统被应用到很多领域，如：工业、农业、航空、轮船、舰艇、潜艇、飞机、汽车、科研单位等各个方面，尤其军队制导武器、战斗机，军队设备对MEMS惯性导航系统要求特别严格。在国外一些国家，导航系统的应用要比中国早很多年，设备和运算精度要高于我们，我们在研究了国外先进设备和技术之上也创造了很多新型仪器，为今后的研究起到了指导性意义和重要的参考价值。MEMS惯性导航系统使用方便，数据监测更新率高，精度准确，误差小。但同时导航信息经过积分运算会产生误差随时间的变换而增大，长时间运算精度误差增大。因此本文对MEMS惯性导航系统数据解算采用了欧拉角和四元数算法；对误差补偿算法采用了GP-SRUKF滤波算法。运用了LabVIEW和Matlab仿真软件对系统的惯性测量装置进行仿真研究。数据解算采用欧拉角是MEMS惯性导航系统的环境和状态都相对平稳的时候，欧拉角运算速度简便，快捷；四元数算法应用在平稳状态不好的环境下，运算精度高，导航准确，不易发生奇异性的问题。误差补偿算法中的SRUKF滤波算法实用性非常的广泛，在非线性状态下滤波精度好，稳定性相对平稳，可以改善系统误差随时间而逐渐增大误差的原因；GP-SRUKF滤波算法是一种新型算法，基于SRUKF滤波算法功能之上的一种算法，并将高斯过程回归引入进去，不仅误差补偿精度小而且有效可以改善噪声带来的误差，精度误差系数比SRUKF小，是一种新的解决思路，对今后具有指导性的意义。本文基于LabVIEW和Matlab仿真软件对数据解算和误差补偿进行系统分析。根据不同环境状态和运算过程设计MEMS惯性导航系统测量装置的软件开发，结合硬件设计分析运算结果。分析数据解算变化参数的不同和误差补偿随时间不断变化的误差大小，最后根据分析结果验证仿真实验的实用性和价值性。