捷联式惯性导航系统根据所用陀螺仪的不同分为两类：一类采用速率陀螺仪，如单自由度挠性陀螺仪、激光陀螺仪（见陀螺仪）等，它们测得的是飞行器的角速度，这种系统称为速率型捷联式惯性导航系统；另一类采用双自由度陀螺仪，如静电陀螺仪，它测得的是飞行器的角位移，这种系统称为位置型捷联式惯性导航系统。通常所说的捷联式惯性导航系统是指速率型捷联式惯性导航系统。
矩阵变换和姿态、航向信息的计算 惯性导航的实质是测出飞行器相对导航坐标系（如地理坐标系）的加速度，经过两次积分得到飞过的距离，从而确定飞行器所在的位置。在捷联式惯性导航系统中测得的是沿飞行器机体轴向的加速度，因而需要利用数学方法把机体坐标系轴向的加速度信号换算成地理坐标系轴向的加速度信号。常用的坐标换算方法有欧拉角法、方向余弦法和四元素法三种。欧拉角法用动坐标系相对参考坐标系依次绕3个不同坐标轴转动的3个角度来描述它们之间的方位关系。这 3个角度称为欧拉角。方向余弦法用动坐标系3个坐标轴和参考坐标系3个轴之间的方向余弦来描述这两个坐标系相对的方位关系。四元素法用动坐标系相对参考坐标系转动的等效转轴上的单位矢量和转动角度构成四元素来描述动坐标系相对参考坐标系的方位关系。用这三种方法都可以算出两种坐标系之间的变换矩阵，进行坐标变换并提取姿态和航向信息。
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