多旋翼MAVs (Micro Air Vehicles)由于具有机械结构简单,可控性高等优点,在近年来成为热门的研究对象。本文研究的MAVs传感器是飞行器中的核心组成部件之一,它由AHRS子系统和INSGPS子系统组成。本论文的主要工作如下：(1)对无人机导航算法的应用进行了研究,分别是基于扩展卡尔曼的AHRS (Attitude Heading Refernce System)设计和INSGPS (Inertial Navigation System)设计。AHRS主要提供姿态角信息,而为了提高姿态角推算的准确性,本文提出一种将动加速度作为噪声加入到观测方程,陀螺的偏移误差加入到状态方程,联合推算姿态角的算法。INSGPS主要是推算出速度信息和位置信息,针对GPS会丢星、输出频率低等特点,将会采用INSGPS联合计算提高输出频率,满足无人机控制要求。通过将设计的算法嵌入到传感器系统中,将算法输出结果与商用MTI-G进行比较验证。(2)为了能够满足计算量大的算法运算要求,故对传统的单芯片惯导硬件系统做出改进,采用双芯片系统,共同协作。合理分布主从控制器上的传感器,主控制器负责INS/GPS算法结合拓展卡尔曼推算出更加准确的位置和速度信息；从控制器负责姿态航向系统算法结合拓展卡尔曼推算姿态信息。同时,主从双方通过SPI协议进行通信,互相传递双方需求的数据信息。(3)为了验证算法和硬件电路的可行性,将算法嵌入到系统中,通过实验来验证所设计的传感器系统的有效性以及实用性。