基于微惯性全姿态测量的人体运动捕捉技术是一种不同于以光学、声学或者电磁学为原理的运动捕捉技术。它相对于传统的运动捕捉技术具有实时性高、不受使用场地限制、安装简单等优点，成为了近年来国内外研究的热点之一。近年来，随着微机电系统(MEMS)技术的日臻成熟，促进了微惯性系统的蓬勃发展，使得微惯性敏感元件具有了体积小、重量轻、功耗低、低成本等特点。微惯性系统的发展又促进了其理论和方法的不断进步，同时，多传感器数据融合理论和通信技术也日益完善。这些理论技术的发展和进步，为基于微惯性全姿态测量的人体运动捕捉系统研究奠定了坚实的基础。本文在对惯性导航系统理论总结和分析的基础上，提出了适用于人体运动捕捉系统的微惯性航姿参考系统（MAHRS）设计理论方案，并推导出了具体计算方法。根据人体姿态捕捉系统中姿态测量的动态要求和更新速率的要求，提出四阶毕卡算法作为姿态更新解算方法，同时，采用基于MARG的改进卡尔曼滤波信息融合算法，设计出一款全姿态测量装置，实验表明，完全满足人体运动捕捉系统的要求。提出了适合于基于微惯性全姿态测量人体运动捕捉系统的人体模型，提出了人体运动姿态的角度解算方法，并给出了人体姿态推算流程。给出了人体运动捕捉系统中的位置解算和速度解算方法，并且采用改进的均值滤波法和死区处理技术提高了解算精度。在理论分析和算法设计的基础上，本文采用嵌入式技术设计完成了基于微惯性全姿态测量人体运动捕捉系统，并采用Ｃ语言编写了基于游戏引擎的插件，结合上位机建立的动画模型实现了系统的运行和显示。实践表明，系统运行可靠、实时性强，初步达到了对人体运动捕捉系统的设计要求，为今后的产品化奠定了良好的基础。