全球导航卫星系统（如GPS）已经广泛存在于智能手机、平板电脑、汽车、飞机、轮船等设备上，在陆上、航空、航海等领域导航定位发挥着巨大的作用。但是，GPS在城市的室内环境、城市甬道、立交桥下及茂密的树林里受到削弱甚至屏蔽，从而失去导航定位功能。随着城市化进程的推进，城市里的高楼、立交和地铁等建筑越来越多，在此环境中人们的导航和定位受到了很大的影响。因此，精确的室内行人定位技术已经成为一个挑战，最近几年吸引着越来越多的研究人员致力于此研究。室内行人定位技术主要有基于无线射频识别（RFID）技术、无线网（WiFi）技术、无线局域网（WLAN）技术、超声定位、图像识别技术和惯性导航技术，其中基于低成本微电子机械系统（MEMS）惯性测量单元（IMU）的室内行人定位技术以其独立性、可靠性等优点受到了研究人员的青睐，发展迅速。　　低成本MEMS IMU模块作为室内行人定位技术的硬件，主要由加速度计、陀螺仪、磁传感器和气压计等组成。基于MEMS IMU模块的室内行人定位原理是加速度计进行步态分析和步长估计，Kalman滤波算法融合陀螺仪和磁传感器计算出航向，利用MEMS IMU模块及室内环境的先验知识求出高度估计，从而得到行人的室内行人定位。　　本文自主设计出两款微型低成本MEMS IMU模块，通过高精度二轴转台对其进行标定，并通过Allan方差对其噪声进行误差分析并进行校准，其精度已达到国外同等产品水平。对本文数据融合所需求的Kalman滤波算法进行了详细的推导和阐述，包括四元数机理、无迹Kalman滤波、状态噪声和测量噪声传递方程。根据步态分析原理和步长估计原理把MEMS IMU模块在行人身体不同的固定位置分为“腰式”和“鞋式”，并分别进行了对比测试，结果显示“腰式”更加准确。因为低成本MEMS陀螺仪具有随时间漂移的特性，磁传感器容易遭受室内钢筋混凝土及电子设备等磁场源的干扰的特性，导致航向估计误差较大。因此，本文充分利用陀螺仪不受室内环境磁场源干扰和磁力计不随时间漂移的互补特性，并采用四元数无迹Kalman滤波算法获得稳定可靠的航向估计，通过IMU模块固定在行人腰上进行室内和室外航向测试，并与模块固定在四旋翼上的航向估计进行对比；为了测量室内行人航向估计的可靠性和重复稳定性，分别在室内环境进行了1圈、5圈和10圈测试，结果显示其误差分别为3％、4.6%和6.8%室内高度估计对室内行人定位技术具有战略决定作用，通过实验得知仅依靠气压计难以实现稳定可靠的定位，本文通过综合利用气压计、加速度计、陀螺仪、磁力计及室内环境的先验知识进行高度估计，并通过实验测试得知，误差小于5%。最后利用设定的算法使用两款低成本MEMS IMU模块固定在测试人员腰上进行三组实验：室内水平方向定位、室内水平和垂直方向定位和室外到室内行人定位。三组实验显示，对于IMU-V1模块测试结果误差约为5%，对于IMU-V2模块测试结果误差约为10%。　　最后对全文进行了总结，展望了进一步的研究方向。