惯性仪表的精度对确保惯导系统的导航精度具有重大意义。一般有两个关键因素影响惯性仪表的精度,即惯性仪表的加工精度和惯性仪表的测试精度。由于受到制造精度极限和制造成本的制约,从惯性仪表的制作材料、加工工艺等方面来提高惯性仪表的精度已经越来越困难,而能够获得有效进展且较为经济的方法是提高惯性仪表的标定精度。所以,通过设计合理的标定方法来准确测量并补偿惯性仪表的各项误差,以提高惯导系统的导航精度,成为了必不可少的过程。对此,本文将围绕惯性测量单元(IMU)在卧式三轴转台上的标定方法展开研究。结合卧式三轴转台外环轴旋转时,既有角速度的分量,又有重力加速度分量交变的特点,重点研究了IMU在卧式三轴转台上进行分立标定和系统级标定的方法,通过建立准确的误差模型、设计合理的位置编排方案及仿真分析等过程,对IMU误差参数进行了辨识,并进行了有效补偿。对IMU进行了误差分析。包括对惯性仪表的误差特性、IMU中几种常见的误差项以及加速度计和陀螺仪各自的误差模型进行了分析;然后,介绍了捷联惯导系统的几种误差方程,包括速度、位置、姿态误差方程等。研究了IMU在卧式三轴转台上的分立标定方法。分别建立了加速度计和陀螺仪在卧式三轴转台上进行分立标定的误差标定模型,分别设计了两种标定方案,即正六面体标定方案和正十二面体标定方案。在卧式三轴转台上,对加速度计采用静态多位置法进行标定,对陀螺仪采用单轴(外环轴)速率-双轴(中、内环轴)位置旋转法进行标定,利用最小二乘法实现了对IMU误差参数的标定,并进行了仿真分析。将标定结果与立式三轴转台上对加速度计和陀螺仪进行分立标定的结果进行了对比,得出了在相同的编排方案下,利用卧式三轴转台对IMU进行分立标定的结果更优的结论。研究了IMU在卧式三轴转台上基于导航速度误差的系统级标定方法。给出了IMU误差与导航速度误差间的关系及其证明过程,由此提出了外环轴处于角速率状态,中、内环轴处于角位置状态的正六面体标定方法,利用最小二乘法实现了IMU误差参数的标定,并进行了仿真分析。分析表明,该方法不仅标定方案简单易行,同时解决了IMU在系统级标定中加速度计和陀螺仪的安装误差角相互耦合的问题,且能有效降低转台误差对IMU标定精度的影响。研究了IMU在卧式三轴转台上基于比力观测的系统级标定方法。通过建立比力测量误差与IMU各误差参数间的关系,并基于卧式三轴转台设计合理的位置编排方案,推导了每种旋转编排下观测量与各待标定系数间的关系,利用最小二乘法实现IMU误差参数的标定,并进行了仿真分析。分析结果表明,基于卧式三轴转台设计的位置编排方案对IMU进行系统级标定,其结果与立式三轴转台相比,加速度计各误差项的标定精度有明显提高,且两种方式可得到相同量级的标度精度,但基于卧式三轴转台的位置编排数目更少,标定方案更为简单,并验证了该系统级标定方法无需精密转台,就能实现高精度标定,为IMU实现高精度外场标定打下了基础。