Ein Gyroskop misst die Winkelgeschwindigkeit. Über Integration kannst du damit einen Winkel relativ zum Startpunkt bestimmen.
Um eine Bezugsgröße zu einem stationären Inertialsystem herzustellen (also z.B. in Referenz zur Richtung der Gewichtskraft), benötigst du für die Drehung um eine der beiden Achsen des Gyroskops in horizontaler Richtung (senkrecht zur Gewichtskraft) einen Beschleunigungssensor.
Um eine Referenz für die Drehung um die Hochachse (ist die Richtung, in die die Gewichtskraft wirkt; bzw. bildlich gesprochen, die Drehung wenn du auf der Erde stehst und dich selbst im Kreis stehst) herzustellen, müsstest du eine Orientierung herstellen, z.B. möglich über einen Kompass (Magnetometer).
Im Grunde kannst du also nur über eine sogenannte Sensorfusion die korrekten Winkel bzw. Ausrichtung bestimmen.
Um die einzelnen Sensoren zu verknüpfen wird in der Regel ein Filter genutzt, z.B. Kalman oder Quadratur.
Der MPU6050 ist ein kombinierte Messeinheit, beinhaltet also Gyroskop und Accelerometer ( Beschleunigungssensor ). Somit kannst du einen referenzierten Wert zur Schwerkraft für alle Winkel angeben, mit Außnahme der besagten Drehung um die Hochachse.