捷联式惯导系统现已是舰船导航领域中发展的主流方式,尤其是高精度器件的捷联惯导系统已被广泛应用。而MEMS惯性器件凭借成本低廉、尺寸微小等优势,在惯导系统的发展中得到重视。但由于MEMS陀螺组件的精度较低,对导航系统的工作性能造成影响,尤其为初始对准带来了很大难题,使得MEMS捷联惯导系统的发展受到较大限制。基于此,本文深入研究了舰船上MEMS捷联惯导系统的初始对准技术。文章首先研究了在静基座下运用磁强计辅助完成对准的方法:以磁强计计算航向角作为初始航向角,并作为精对准Kalman滤波的观测量对解算信息进行辅助对准,最后通过仿真实验结果可知此方案达到了对准精度要求,但这种方案也具有一定的局限性。为了提高初始对准方案在实际应用中的价值,文章提出了一种将双轴旋转技术应用在MEMS捷联惯导中的初始对准方案,将零偏误差进行调制,使其周期内的积分为零,从而消除部分器件误差,提高初始对准精度。在磁强计辅助对准的方案中,粗对准共给出了3种捷联矩阵的计算方法,包括一种利用磁强计直接计算航向角和两种构造矢量矩阵间接求得捷联矩阵。精对准选用在Kalman滤波的量测量中加入航向角误差的方法,并对其进行仿真及真实数据的实验验证。分析实验结果可知,磁强计辅助下的初始对准方案,水平姿态角对准误差不超过5角分,航向角误差小于1°。最后为测试磁强计的抗干扰能力,使用受铁块影响的磁强计数据算得航向角误差漂移较大,验证了磁强计输出易受环境影响的特点,为下文基于双轴旋转的自主对准方案的设计做铺垫。针对MEMS惯性器件精度较低的特点,本文首先从旋转次序、旋转速度及转停时间三个因素出发对双轴旋转方案进行设计,并对确定的双轴旋转做出误差分析,验证其旋转调制效果。然后在此双轴旋转条件下设计了一套双轴旋转的方案:粗对准将罗经对法简化,省略其再对准的过程,直接对载体的姿态角进行估算;之后对系统进行可观测性分析,选出最佳状态变量,使用Kalman滤波和一种改进的Saga-Husa自适应滤波进行精对准。通过仿真实验验证,两种滤波方法均达到了理想的对准精度。本文最后为测试在实际工作状态下初始对准方案的性能,设计了磁强计辅助的半物理仿真实验和双轴旋转的转台实验。通过对实验数据进行仿真验证,证明了这两种初始对准方案的实用性。