巡飞弹是精确制导武器系统未来发展的一个重要方向,具有广泛的作战使用价值及深远的研究意义。论文以低成本微小型巡飞弹作为研究对象,确定了系统“MEMS-IMU+GPS+磁罗盘+气压高度计”的组合导航方案,并从传感器误差分析补偿、初始对准和信息融合三个方面对组合导航技术展开了相关研究。主要工作如下:1.对组合导航系统各传感器测量误差特性进行了深入分析。针对MEMS惯性传感器的确定性误差,建立了误差模型,并采用六位置法和速率法分别对加速度计和陀螺仪自身的误差系数及惯组的安装误差和杆臂效应误差进行了标定;针对MEMS惯性传感器的随机误差,分别利用Allan方差法和自适应滤波算法进行离线分析和在线降噪处理;针对磁罗盘磁强测量误差,通过航向测量实验,采用椭圆拟合算法进行了相应补偿。2.建立了组合导航系统误差方程,对大航向误差下的初始对准方法进行了研究。在静基座条件下,利用磁罗盘辅助完成粗对准,并去除了系统中不可观测的状态量,通过降维处理减轻滤波器计算负担;在动基座条件下,以方位失准角的三角函数作为状态变量,重新建立系统误差方程,并引入GPS观测量,实现大航向误差下的精确对准。针对外部导航信息辅助条件下惯导系统动基座对准可观测性问题,从基本定义出发,提出了一种新的分析方法,简单直观,且在准确度和计算量等方面较传统方法均有所改善。3.从组合结构、滤波算法及系统模型三个方面对导航系统多传感器信息融合技术进行了研究。确定了组合导航系统基于巡飞弹姿态、速度以及位置信息的多级式融合结构;结合Sage-Husa自适应Kalman滤波与强跟踪Kalman滤波两种算法并进行改进,用于各级滤波器中对导航状态变量进行估计,在第三级垂直方向位置、速度信息融合中,采用了联邦滤波结构,并增加了故障检测环节,以提高系统容错性能;建立了导航系统各级信息融合结构的滤波模型,并进行了相应的仿真实验,验证了系统的可行性及优越性。