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传统惯性器件系统级标定时，都是以IMU敏感轴与转台转轴重合的方式进行标定路径设计的，其转轴每转1次，仅有2个敏感轴位置发生变化。为高效激励惯性器件各误差项，设计一种IMU偏轴安装结构，其转轴每转1次，可同时实现3个敏感轴位置发生变化，在此基础上设计一种基于IMU偏轴转位的惯性器件系统级标定方案，建立了包含陀螺和加速度计常值误差、安装误差和标度因数误差共24个误差项的30维系统误差模型，使用分段线性定常法(PWCS)和奇异值分解法(SVD)法对每种标定路径下系统各状态的可观测能力进行分析，与传统经典系统级标定方案相比，所提方案不仅能实现状态的全维观测，且各状态的可观测度整体上均比传统方案高，使用滤波器对惯性器件标定时，其标定时间更短，精度更高，且所提方案所需转台轴数由三轴变为双轴，降低了对硬件条件的要求。