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针对卡尔曼滤波器在基于MEMS传感器构成的捷联惯导系统（SINS）误差补偿中的应用，系统分析了微惯性器件组成的载体在运动中所受到的干扰，通过对这些干扰的分析得出其误差模型，采用噪声协方差分析方法，利用卡尔曼滤波对其误差进行补偿。此外，在卡尔曼结构基础上，引入了姿态阵修正，进一步减小了捷联系统外部误差与姿态角误差对载体位置精度的影响。仿真和载体试验结果表明：系统具有较高的精度和较好的可靠性。