微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS)传感器具有体积小、成本低、功耗低等优点。近年来,基于MEMS传感器的航姿参考系统(Attitude and Heading Reference System,AHRS)的应用广泛。AHRS由三轴磁强计、三轴加速度计以及三轴陀螺仪组成。AHRS可提供准确的三维姿态信息,可用于无人机、车辆导航、移动机器人、虚拟现实等领域。但AHRS的精度易受MEMS传感器误差影响。本文针对AHRS中的矢量场传感器(包括加速度计和磁强计)误差校正问题展开研究,主要进行了以下几方面工作:首先,根据三轴磁强计和三轴加速度计的误差来源,建立了误差模型,并对现有误差校正方法进行了研究和分析。其次,针对因三轴磁强计和加速度计采集数据存在干扰的问题,采用RANSAC算法进行筛选。该方法采用迭代的方式从一组包含误差点的数据中估算出最适合误差模型的参数。实验证明在干扰情况下RANSAC算法可有效降低航向角误差。再者,分析椭球拟合法的不足,即无法对传感器的两种非对准误差进行校正,包括磁强计和加速度计间的非对准误差,以及传感器和载体坐标系的非对准误差。提出采用“双内积法”和椭球拟合法可实现三轴矢量传感器的完全校正,并仿真实验验证了该算法的有效性。最后,提出一种采用双轴传感器测量三维矢量场的方法,通过构建双轴传感器误差模型,利用重力加速度或磁场强度在短时间内模值保持不变的性质,进行误差补偿,可计算出三维矢量场的三维分量。