但在实际应用惯性导航中，惯性测量器件是直接安装在运动载体上的，因此惯性器件测得的角速度和加速度的数值都是在载体运动坐标系下的量，即传感器得到的是以物体的固连坐标系为参照的数据（也叫地理坐标系），但我们日常定位用的是地球坐标系，因此如何把测得的固连坐标系数据转换成地球坐标系数据，是惯性导航重要的第一步。
此时，需要引入一个第三者才能实现坐标系转换，即相对静止的惯性坐标系——地心惯性系。
地心惯性系：以地球的地心为原点，以地心指向春分点和秋分点的连线为X轴、Y轴，以地球自转轴指向北极为Z轴组成的右手坐标系。因为春分点和秋分点不是地球表面上和地球固定的两个点，而是地球所属宇宙空间中两个固定的点（因为赤道面和黄道面是固定的面）。所以，春分点和秋分点不会因为地球的自转而移动，故地心惯性系是相对静止的，不会随地球自转而移动。
地球坐标系：同样以地球的地心为原点，x 轴穿过本初子午线（0度经线）和赤道的交点，z 轴沿着自转轴指向北极点，xyz 轴成右手系。明显，x 轴是随地球自转而移动，故地球坐标系是相对运动的，会随地球自转而移动。
地理坐标系：以运载体（如下图的P）的中心为坐标原点，x 轴指向正东方向，y 轴指向正北方向，z 轴垂直指向天上。地理坐标系会随运载体的移动而移动。
当运载体运行到地球的 P 点位置时，对应的地球坐标是什么呢？地理坐标系需要怎样旋转才能和地球坐标系重合呢？即两者如何实现变换？
其实就是地理坐标系与地球坐标系都以相对静止的地心惯性系为参照物，进行一系列复杂的数字运算。简单而言，便是通过对应的旋转矩阵实现两个坐标系之间的旋转变换。
惯性导航系统主要的优点
1、完全依靠运动载体自主地完成导航任务，不依赖于任何外部输入信息，也不向外输出信息的自主式系统，所以具备极高的抗干扰性和隐蔽性；
2、不受气象条件限制，可全天候、全天时、全地理的工作。惯导系统不需要特定的时间或者地理因素，随时随地都可以运行；
3、提供的参数多，比如GPS卫星导航，只能给出位置，方向，速度信息，但是惯导同时还能提供姿态和航向信息；
4、导航信息更新速率高，短期精度和稳定性好。目前常见的GPS更新速率为每秒1次，但是惯导可以达到每秒几百次更新甚至更高。
惯性导航系统主要的缺点
1、导航误差随时间发散，由于导航信息经过积分运算产生，定位误差会随时间推移而增大，长期积累会导致精度差；
2、每次使用之前需较长的初始对准时间。惯性导航需要初始对准，且对准复杂、对准时间较长；
3、不能给出时间信息；
4、精准的惯导系统价格昂贵，通常造价在几十到几百万之间。
惯性导航的分类
从结构上分，惯导可分两大类：平台式惯导系统和捷联式惯导系统。
平台式惯性导航系统有实体的物理平台，陀螺和加速度计置于由陀螺定的平台上，该平台跟踪导航坐标系，以实现速度和位置解算，姿态数据直接取自于平台的环架。
由于平台式惯导系统框架能隔离运动载体的角振动，仪表工作条件较好，原始测量值采集精确，并且平台能直接建立导航坐标系，计算量小，容易补偿和修正仪表的输出，但是其结构比较复杂，体积大，成本高且可靠性差。
捷联式惯性导航系统没有实体的物理平台，把陀螺和加速度计直接固定安装在运动载体上，实质上是通过陀螺仪计算出一个虚拟的惯性平台，然后把加速度计测量结果旋转到这个虚拟平台上，再解算导航参数。
