随着非开挖技术的迅猛发展及其在中国的兴起，水平定向钻进技术在目前城市管道铺设等方面起着越来越重要的作用，相应地对水平定向钻进中钻头轨迹的测量也要求越来越高，本设计主要针对水平定向跟踪导向仪中导向检测系统的研究与设计。 本文首先研究了钻头姿态参数测量的理论和方法，在分析现有方法的基础上，设计了独特的微硅加速度计传感器测量倾角和工具面向角，并探讨了用电磁法测量水平定向方位角。 其次，介绍了水平定向钻进跟踪导向仪系统主要由地下传感发射探头、地面手持式定位跟踪仪和远端监视设备三部分构成，并分别阐述了各部分的硬件框图和工作原理。 再次，从硬件与软件方面充分介绍了导向检测系统中各个参数的测量与曲线的形成。在硬件方面，采用了TI公司MSP430F449单片机作为主控制器，配合了微硅单轴加速度计ADXL05和微硅双轴加速度计ADXL202测量钻头倾角和工具面向角，同时应用主控制器自带的温度传感器测量了传感发射探头内部的温度，运用了MAXIM公司的DS2740实现了电流电量的检测，又运用了MAXIM公司的DC-DC转换芯片MAX756完成电源模块和低功耗的串口驱动芯片MAX3222实现串口通信。在软件方面，采用了IAR公司的集成开发环境：IAR系统嵌入式Workbench以及调试器C-SPY，开发了下位机的嵌入式软件程序；又在Visual C++6.0的环境下，开发了上位机软件，实现了串口通信程序、主界面和各参数曲线界面。 最后，介绍了系统中常用的抗干扰技术，分硬件抗干扰和软件抗干扰。硬件方面，主要有印刷电路板布局和电气特性、电源与地线的设计和去耦电容配置等；软件方面，主要包括指令冗余法、软件陷阱法和看门狗技术。