实时、准确地获取列车的姿态、位置、速度以及平稳性等参数对高速、安全、平稳行车以及铁路智能运输系统的进一步完善具有重要意义。本文在对国内外相关技术发展现状进行充分调研的基础上,开展基于低成本MEMS惯性传感器的高速列车姿态测量与平稳性评估系统的研究工作。系统以微惯性器件为核心敏感器,通过信号处理与软件解算获得列车运行状态参数。为提高系统的测量精度与可靠性,将微惯性测量系统与GPS进行组合,构成了MIMS/GPS组合测量系统。论文分析了微惯性测量系统的结构与工作原理,阐述了信息采集与处理模块硬件电路的设计原理与实现过程,完成了电路的硬件设计与调试;分析研究了捷联式惯性测量算法、MIMS/GPS组合滤波算法以及平稳性评估算法的原理与实现方法,完成了系统全套软件的编制与初步测试;最后,为验证系统的功能和系统硬件与软件设计的合理性与正确性,进行了实验室静态测试与初步的动态测试,并对测试结果进行了客观、合理的分析。