A orientação do veículo é fundamental para sua movimentação. A navegação de um submarino, o voo de um avião ou helicóptero, a movimentação de um satélite ou veículo, requer o conhecimento da sua orientação.
Sistemas de medida da orientação são baseados em bússolas (efeito magnético), giroscópios (efeito inercial rotacional) ou modernamente os MEMS (micro-electro-mechanical systems).
O sistema completo de orientação utilizado em aviação é o horizonte artificial que auxilia o piloto em voo sem visibilidade que ocorre à noite ou entre nuvens.
O sensor inercial de velocidade angular (rate gyro) é utilizado para estabilizar a orientação de um drone .
Para modelar um sensor de um grau de liberdade veja o texto: Modelo de RateGyro