随着微机电技术的发展与消费级导航应用需求的激增,MEMS IMU迎来了井喷式发展的时代。与此同时,市场上大量涌现的各种MEMS IMU产品也使得可靠高效的MEMS器件导航性能评估和产品筛选成为一种迫切需求。传统IMU导航性能评估方法难以兼顾评估结果的准确性与效率成本,因此亟需一套快速高效的MEMS IMU导航性能评估方案。本文设计了一套行之有效的MEMS IMU导航性能快速评估方案,并基于实测数据对其准确性和可靠性进行了验证;同时基于改进的评估方案深入分析了动态误差和温度敏感性对MEMS IMU导航性能的影响。本文在介绍惯性导航技术与GNSS/INS组合导航技术中与IMU导航性能评估相关理论和方法的基础上,设计了一套基于IMU信号嫁接的半实物混合仿真方法,即以实测高精度IMU动态数据作为基础数据,在实验室中采集待测MEMS IMU的静态/准静态数据,从中提取MEMS IMU的静态/准静态误差信号,然后通过信号嫁接的原理嫁接到基础数据上生成仿真的MEMS IMU动态数据;同时本文梳理了MEMS IMU导航性能评估流程(包括实现步骤、实践要点和评估标准)并完成了软件开发与评估工作。本文对设计的MEMS IMU导航性能快速评估方案的原理、方法与整体方案进行了详细阐述;对该快速评估方案的优点与不足作出了充分的分析和探讨;结合三款不同等级的MEMS IMU实测数据作为示例,对该快速评估方案的准确性和可靠性进行了充分的验证与分析,覆盖了两种典型组合导航模式,即GNSS/INS组合导航模式和附有车辆辅助信息模式(即车辆运动约束和里程计,NHC/ODO)。验证结果表明,在关键导航性能指标(如水平位置)上,该套MEMS IMU导航性能快速评估方案得到的评估结果与实测评估结果在GNSS/INS组合导航模式下的符合度优于60%,在附有车辆辅助信息模式(NHC/ODO)下优于70%,相比传统的数据仿真方法在评估结果的准确度上有显著提升。在此基础上,通过对评估方案进行改进,深入分析了动态误差和温度因素对MEMS IMU导航性能的影响,结果表明,在GNSS/INS组合导航模式下,增加非正交误差使ADIS16465的水平位置误差与实测结果的符合度提高超过20%;增加零偏温漂误差使ICM20602的水平位置误差符合度提高约10%,高程位置误差符合度提高约60%,使ASM330LHH的水平位置误差符合度提高超过30%。综合实验验证表明,本文给出的MEMS IMU导航性能快速评估方案是一套可靠有效的评估方案,兼顾了评估的准确性和效率成本,对解决MEMS IMU产品井喷式发展和应用所带来的器件选型需求有重要的实用意义,同时还为研究某些MEMS IMU误差因素对其导航性能的定量影响提供了一种新手段。本文所采用的信号嫁接方法具有一定的通用性,可扩展应用于其它导航定位传感器的导航性能评估。