MEMS陀螺仪由于具有体积小，成本低，高集成，可靠性高等优点近年来被广泛运用在航空，航天，航海，军用坦克，潜艇，及各种型号的导弹上。然而MEMS陀螺仪精度低，长时间工作存在测量精度漂移，需要通过其他惯性传感器进行误差补偿。基于此本文设计了以微惯性组合测量单元ADIS16488为核心，TMS320F2812DSP为导航计算机的惯性导航姿态测量系统。通过对传感器数据的采集解算载体姿态，利用串口通信将解算数据发送至PC机，实现对载体姿态的实时显示。文中首先介绍了惯性姿态测量系统基本理论及姿态确定算法原理。通过对导航姿态确定算法的研究，采用四元数法对陀螺仪输出信号进行姿态解算，并设计了卡尔曼滤波器，利用加速度计和磁强计解算的载体姿态对陀螺仪解算的姿态进行修正。为了降低MEMS惯性器件的测量误差，本文根据MEMS惯性器件的原理建立其误差模型，并利用小波变换技术，对ADIS16488MEMS陀螺仪的输出信号进行降噪处理。经过实验分析，本文提出的小波降噪技术对MEMS陀螺仪输出进行降噪效果较好，MEMS陀螺仪零点输出误差范围有效缩小。本文所设计惯性组合姿态测量系统硬件由传感器数据传输模块、导航计算机模块、RS-232串口通信模块以及外围电路模块等组成。软件部分通过TMS320F2812DSP实现传感器数据处理、载体姿态解算，串口通信等功能。本文给出了系统硬件原理图，软件各个模块流程图及部分程序，并进行了相应的阐述。最后，通过对系统静态姿态漂移情况分析及低动态姿态发散分析对本文所设计惯组姿态测量系统进行了性能验证。实验最终结果表明，本文所设计惯组姿态测量系统工作可靠，姿态输出精度高，适用于车载导航、无人机导航等领域。