首個航向姿態測量系統AHRS（慣性參考系統）是由Honeywell發明的，利用了激光感應加速度技術。周圍的激光束通過反射鏡在固定軌道上不斷循環。光頻率變化量的大小與加速度成正比。

        而如今，激光參考仍然是確定飛行姿態的黃金標準,這種系統可以完美的完成工作，而且幾乎不會磨損,但制造它將會花費數十萬美元。交通工業傳感器的發展讓航姿參考系統的價格突破成為可能。在現代汽車的滑動和牽引力控制系統也需要非常高精度的加速度傳感器。汽車行業的大量需求,導致重要的電子產品的成本下降，使航向姿態測量系統AHRS有機會用于所有類別的飛機。

        航向姿態測量系統AHRS包括多個軸向傳感器，能夠為飛行器提供航向，橫滾和側翻信息，這類系統用來為飛行器提供準確可靠的姿態與航行信息。航姿參考系統包括基于MEMS的三軸陀螺儀，加速度計和磁強計。航姿參考系統與慣性測量單元IMU的區別在于，航向姿態測量系統AHRS包含了嵌入式的姿態數據解算單元與航向信息，慣性測量單元（IMU）僅僅提供傳感器數據，并不具有提供準確可靠的姿態數據的功能。目前常用的航向姿態測量系統AHRS內部采用的多傳感器數據融合進行的航姿解算單元為卡爾曼濾波器。

        航姿參考系統包括基于MEMS的三軸陀螺儀，加速度計和磁強計。航姿參考系統與慣性測量單元IMU的區別在于，航向姿態測量系統AHRS包含了嵌入式的姿態數據解算單元與航向信息，慣性測量單元（IMU）僅僅提供傳感器數據，并不具有提供準確可靠的姿態數據的功能。目前常用的航向姿態測量系統AHRS內部采用的多傳感器數據融合進行的航姿解算單元為卡爾曼濾波器。

        高精度360 度全方位位置姿態輸出，采用歐拉角的會具有萬向鎖，不能全向轉動。高效的數據融合算法快速動態響應與長時間穩定性（無漂移，無積累誤差）相結合。AHRS 早期是以飛行器相關技術發展，由于最近元器件成本的不斷下降。也被廣泛的應用于機動車輛與無人機，工業設備，攝像與天線云臺，地面及水下設備，虛擬現實，生命運動科學分析，虛擬現實，游戲界面，室內定位等需要三維姿態測量的產品中。