惯性测量单元（Inertial Measurement Unit，IMU）是自动驾驶系统中用于实时测量车辆运动状态的核心传感器组件，通常由三轴加速度计和三轴陀螺仪构成，部分高精度型号还包含磁力计。加速度计通过检测三个正交轴向的线性加速度，陀螺仪则通过角速度积分来获取姿态变化，二者数据融合后可解算出车辆在三维空间中的位置、速度和姿态信息。这种不依赖外部信号的自主导航特性，使其成为GNSS信号丢失时的关键冗余系统。
在自动驾驶实际应用中，IMU以毫秒级更新频率弥补了摄像头、激光雷达等传感器在高速动态场景下的感知延迟，特别是在紧急制动或快速变道等工况下，其提供的瞬时运动数据对控制决策至关重要。当前行业正致力于通过MEMS工艺降低IMU成本，同时采用卡尔曼滤波等算法提升其与视觉传感器的融合精度，这对实现L4级自动驾驶的定位可靠性具有战略意义。