惯性导航系统因其自主性,隐蔽性,使其在航空、航天、航海及民用导航领域广泛使用。导航系统初始对准技术一直是惯性导航系统研究的重点技术,惯性导航系统的精度很大程度与初始对准的精度有直接的关系。舰载高精度捷联惯导系统初始对准,考虑到舰船复杂的实际工作环境,对舰船动态对准的技术的研究具有重要的研究价值。本文针对捷联惯性导航系统所处不同状态的初始对准方法做了详细的研究,对载体静态、摇摆、系泊和匀速直航等环境初始对准进行了半实物仿真和验证。课题首先从捷联惯性导航系统的原理开始,推导了系统的误差方程,可用于之后精初始对准卡尔曼滤波系统方程的建立。其次分析了多普勒计程仪(DVL)测速原理,建立了多普勒计程仪测速误差方程;由于惯性器件的输出噪声直接影响初始对准精度,针对惯性器件的噪声特性,设计了IIR滤波和隐马尔科夫卡尔曼滤波(HMM-KF)方法,对惯性器件的输出进行预处理。之后,系统地研究了捷联惯导系统对准的方法,从静基座初始对准、系泊对准到匀速直航对准。载体静基座准方法用解析式粗对准加卡尔曼精对准对准方法;系泊对准采用惯性系粗对准加卡尔曼精对准方法;船舶匀速直航对准过程需要辅助于DVL提供的速度信息,对准方法同样利用惯性系粗对准加卡尔曼精对准方法。最后,对SINS罗经对准法作详细阐述,进一步得出行进间的对准原理框图,通过该方法与上述对准环境卡尔曼滤波的对比,SINS罗经法和卡尔曼滤波精对准都是有效的对准方案,二者都能实现高精度的初始对准任务。本文对捷联惯导系统处于不同状态的初始对准做了全面的分析研究,并对惯性系粗对准的方法进行扩展,惯性系对准的实质就是凝固惯性系与惯性系间的方向余弦矩阵的估计,除了利用矩阵求逆相乘计算外,利用Wahba问题基于矢量的姿态确定问题的求解方法也可以实现惯性系粗对准,本文对TRIAD、奇异值分解(SVD)和Q-method等对准方法进行详细阐述和验证,进一步发现SVD和Q-method方法也能实现精对准过程。