小型无人直升机(Mini Unmanned Helicopter,简称MUH)具有特殊的飞行能力,比如垂直升降、侧飞、倒飞和悬停等机动灵活的飞行性能。而且它体积小、质量轻,在实际应用中具有良好的隐蔽性、灵活性和很强的适应性。基于以上特点,MUH具有广阔的军用和民用前景。但与国际先进水平相比,我国对小型无人直升机相关领域的研究依然处于落后位置。导航系统是MUH的重要部分,它为MUH提供准确的姿态速度信息。导航系统的好坏直接影响到MUH飞行的稳定性。因此,开展对小型无人直升机导航系统的研究,使MUH能在军事和人民生活中得到广泛应用,具有重大意义。本文根据MUH体积小、震动大的特点,选取合适的姿态更新算法,设计出适合MUH的导航系统,为其提供准确的姿态信息,使MUH能够稳定地飞行。本文主要从以下四个方面进行了深入分析与研究:　　 (1)详细分析了平台式惯导系统和捷联式惯导系统的原理,并做了对比。捷联式惯导系统(Strapdown Inertial Navigation System,简称SINS)省去了物理平台,取而代之的是“计算机平台”,系统结构简单,质量轻,成本低。因此,选取SINS为MUH的惯性导航系统；　　 (2)阐述了捷联式惯导系统常用的姿态更新算法,解算出各算法的离算解。为选择误差小的姿态更新算法,利用simulink设计了算法仿真模块。仿真结果表明,旋转矢量算法具有更小的误差,更适合作为MUH的姿态更新算法；　　 (3)完成了系统的硬件设计。设计并制作了系统的惯性测量单元(InertialMeasurement Unit,简称IMU)；选取AT89S52作为主芯片,设计并制作了信号采集模块；搭建了计算机平台；为软件设计提供了良好的硬件平台；　　 (4)完成了系统信号采集板模块、计算机模块、通信模块和姿态更新算法模块的软件设计,给出了部分详细的代码。结果表明,设计的捷联式惯导系统能输出较稳定姿态信号,为下一步研究,奠定了基础。接下来的工作是进一步完善系统,增加系统的功能,使其在输出稳定姿态信息同时,能输出准确的速度、位置等信息。