在煤炭日常生产过程中,井下钻探是必不可少的工程。一方面它是煤矿日常生产地质探测的重要手段,另一方面它也是解决安全问题的保障。但是由于目前普遍采用的井下回转钻机并不具有钻孔空间轨迹测量功能,因此当前的井下钻进一般都是根据经验盲钻。随钻测量(MWD)技术是解决该问题的较好的方法,但当前随钻测量技术主要应用于千米定向钻中,普通钻机的钻孔空间轨迹测量依旧没有较好的解决办法。本研究从随钻测量关键技术出发,通过空间轨迹测量方法,建立起以多传感器为底层的航资参考系统(AHRS)。利用AHRS实现了随钻姿态测量和进尺测量。对于AHRS中的误差,通过建模处理,在降低传感器成本的同时提高了系统精度。开发出一整套由测量短节、控制端和相关配套软件组成的随钻测量系统。实现钻孔随钻随测、数据导出、三维绘图,并能够将数据自动绘制到工程CAD图件上。通过大量地面实验和三次井下实验,验证本研究所开发的随钻测量系统能够满足井下复杂恶劣工况条件,并达到钻孔空间定位、轴迹测量所需精度。