人们对智能手持终端上的定位和导航功能的需求日益增大,然而,已有的导航系统不能满足人们的需求,常用的GPS、北斗等卫星定位与导航系统,在高楼密集的城区或室内无法接收卫星导航信号,不能获取准确的方位和航向信息,存在其局限性。本文设计的基于MEMS(微机电系统)传感器的室内导航系统,可以在室内完成导航定位功能,提供精准的导航信息,满足人们在商场、超市、机场大厅、停车场等室内环境的导航需求。首先,本文提出了室内导航系统的架构设计方案,分析了系统架构中各个功能模块之间的联系和作用,设计了一种在室内或城区GPS信号比较弱难以导航定位的解决方案,完善了智能手持终端的导航定位功能,协助GPS实现一体化导航系统。其次,对基于MEMS室内导航系统的导航原理和算法进行分析,分别研究了加速度计算位移,磁力计计算方向和气压传感器计算楼层高度的算法,为用MEMS传感器导航提供了依据。再次,基于Cortex M3-1700开发板设计了室内导航系统的硬件电路和软件程序,主要完成了传感器的数据采集,以及数据的SD卡保存、Wi-Fi无线传输和液晶屏幕显示等电路和程序。搭建硬件平台,对软件调试,得到实验结果。最后,完成了系统各个传感器的测量误差分析和导航算法的离线仿真。将采集的传感器数据发送到上位机中,对二次积分计算位移算法、数学公式计算位移算法、计步计算位移算法进行了对比仿真分析,其中二次积分计算位移算法结果较好,并用航位推算算法对二次积分计算位移算法进行了导航结果的分析。经多次实验结果表明：基于MEMS传感器实现室内导航系统的具有可行性,运用二次积分算法计算位移,运动载体的导航结果误差在5%以内。