本论文直接对小型/微型/纳米卫星的导航关键部件——惯性器件加以研究,从对两类惯性参数的单片集成检测进行综合设计开始,结合存储测试技术的微型化研究,计划最终实现微型单芯片惯性测量组合(MIMU)及其测试系统集成。应用在在微纳卫星上,充分发挥微惯性测量单元具有的体积小,重量轻、功耗小、成本低和可靠性高等优点,为此,本课题提出根据微惯性技术理论来设计一种单芯片集成惯性传感器,利用同一质量块,实现同方向上线加速度和角速度的检测。该项技术的发展,为解决微纳卫星的自我控制开辟了广阔的道路;同时,该技术不仅可以应用于小型/微型/纳米卫星对地定向和姿态控制系统,而且也可以应用在车载惯性系统以及其它导航系统等领域。本论文工作主要围绕所发明的一种基于MEMS的单芯片双惯性集成惯性器件开展,对单片集成传感器的现状进行了总结,分析了当前集成传感器主要的发展趋势;建立了单芯片双惯性集成传感器的动力学模型,给出了数学模型的求解方法;同时,本论文完成了一种具有解耦结构、电容检测的单芯片双惯性集成传感器的结构设计,根据模型对结构进行了分析和研究;制定了器件的制作工艺并对器件进行了加工流片,在版图设计的基础上加工出了集成惯性传感器芯片,对芯片进行了封装;结合相关解调算法设计了相应的驱动和检测电路,对传感器进行了初步的测试,得到了较为理想的结果;在此基础上就单片集成传感器耦合与误差的产生和消除进行了研究,总结了耦合与误差产生的种类和根源,提出了减小和消除耦合与误差的方法。