据近些年来爆发的局部战争可以看出，精确打击武器在现代战争中承担着重要角色，而制导技术在实现精确打击中起到关键作用。高精度、高可靠性和强自主性的导航系统能够为各种运动体和运载体提供高精度的运动参数信息，是战术战略导弹实现精确打击的基础。目前航空航天领域中，单独的导航手段难以实现中远程弹道导弹高精度导航和精确制导要求。为此，基于弹道导弹的高自主高精度的组合导航系统成为目前以至未来的发展方向。在军事武器发展的大背景下，使用当前成熟的捷联惯性导航技术作为主导航系统，合成孔径雷达图象匹配导航系统作为辅助导航系统，研究基于弹载平台的SINS/SAR组合导航滤波技术是为弹道导弹提供高精度运动参数的一有效手段。本文研究了捷联惯导系统和合成孔径雷达图象匹配导航系统的导航原理和误差分析。根据弹载环境的特殊性，选择合适的成像算法（R-D算法），并对点目标成像进行仿真。以弹道导弹为背景，根据实际需要在发射点惯性坐标系下建立了捷联惯性导航的误差方程和组合系统的状态方程，并根据SAR的输出信息特点，建立了量测方程。对于SINS/SAR组合导航非线性系统，在此采用滤波性能好的UKF非线性滤波方法，同时组合导航系统模型采用摄动的状态方程和量测方程。并结合SAR量测非等间隔和量测滞后特点对现有的UKF滤波算法进行改进，进一步满足组合导航系统高精度的要求。根据弹道导弹的弹道特点在发射重力坐标系下建立了弹道轨迹的数学模型，由轨迹方程计算得到发射点重力坐标系下的实时位置、速度和姿态等数据，然后将这些数据转换到发射点惯性坐标系下作为标称轨迹数据，最后根据一定的运动学关系反推得到惯性器件输出的比力和角速率信息作为加速度计和陀螺仪的标称数据推出。结合轨迹数据对纯惯导系统和组合系统分别进行了仿真。从仿真结果看出，单独使用惯导系统时导弹的姿态、速度和位置的误差均很大，很难满足其精度要求。在导弹飞行末段引进SAR辅助导航系统，进行了有效的误差估计，并能准确的进行修正，从而达到理想的定位效果，对精确制导提供了准确信息支持。为了验证本文改进UKF滤波算法的优势，引入UKF滤波算法进行对比。结果表明，SINS/SAR组合系统可以提供较准确的导航参数；针对该组合导航系统的非线性非等间隔量测滞后，改进UKF滤波算法能够更有效的对导航系统参数进行最优估计，从而提高系统的精度。