随着半导体技术的发展,MEMS(微机电系统)在民用和军用领域都具有广泛的应用。在MEMS的军事应用中,惯性导航是一个重要的研究方向。基于MEMS技术的惯性导航系统具有的组合定位精度高、体积小、抗恶劣环境能力强、成本低等优点,符合传统弹药制导化的发展需求。本文研究设计了一款适用于高过载冲击应用环境下的微惯性测量单元。根据项目需求进行了微惯性测量单元的总体方案设计。按照设计方案,选择国内研究所自研的MEMS惯性传感器并设计应用电路,实现惯性测量功能。依照惯性测量原理,选择高强度金属设计支撑结构,实现MEMS惯性传感器测量轴的正交装配,保证在高过载环境下结构的可靠性。选择聚氨酯发泡作为抗高过载保护的缓冲材料,保护高过载冲击环境下的电子器件。分别对机械结构以及灌封后的整体组件进行ANSYS有限元分析。仿真结果对微惯性测量单元的抗高过载防护设计提供了理论依据。选择ARM微处理器并设计相应的主控电路,实现微惯性测量单元的数据处理与通信功能。利用图形编程软件LabView设计上位机数据采集软件,实现了对微惯性测量单元的数据通信以及储存功能,完成微惯性测量单元的标定。分析误差原理,建立微惯性测量单元测量坐标系的非正交误差模型,并根据标定数据进行非正交误差补偿。通过进行高过载冲击的初步环境模拟试验,对比试验前后的性能参数变化,验证本次设计能够满足制微惯性测量单元的抗高过载以及相关性能指标的要求,为后续的研究提供了一定参考,具有一定的工程应用价值。