GNSS与INS组合系统能够提供连续、可靠以及丰富的导航信息,近几十年来,被广泛应用于军事活动以及国民经济活动中。面向地理信息的快速获取与更新需求,高精度位置信息的支撑不可或缺。本文重点针对INS辅助的BDS/GPS高精度定位理论进行深入研究,内容涵盖INS误差随机建模方法、INS系统快速对准模型、BDS/GPS融合高精度定位模型、GNSS/INS组合导航模型、自适应交互式多模型滤波、INS辅助周跳探测与修复、INS辅助BDS/GPS单频/双频模糊度固定、INS辅助快速精密单点定位等几个方面,取得的主要研究成果如下:(1)惯性系统的初始对准速度和精度直接影响导航系统的性能,针对似静态的惯性平台,提出了基于RTS滤波辅助的迭代初始自对准算法。在前向精对准完成后,采用RTS滤波进行姿态更新,利用RTS姿态信息和器件误差估值作为约束信息,进行迭代初始对准。模拟数据和实测数据分析表明,提出的算法能够有效提高对准速度和精度。(2)GNSS动态定位中周跳的频繁发生直接影响定位效率,而传统观测值组合法主要受伪距观测值精度以及电离层误差的影响。提出了INS辅助的紧组合周跳探测算法,构造了不同观测值组合,提出了基于惯性信息辅助的GPS周跳自适应探测方法,分析了INS定位误差对周跳探测的影响,给出了周跳探测误报率及修复成功率评价指标。结果表明,INS信息辅助避免了伪距噪声和多路径误差的影响,可以有效解决GPS信号失锁而出现的周跳探测与修复问题,INS辅助周跳探测效率受信号失锁时长影响。(3)GNSS动态模糊度固定效率受到观测值精度以及观测环境等影响,在动态条件下,尤其在单频单历元模糊度固定时,模糊度的固定效率受到很大的制约。提出了INS先验信息辅助的模糊度固定算法,利用INS提供的高精度短时预测信息作为先验约束观测值,减小模糊度的搜索空间,提高模糊度固定成功率。在困难条件下,模糊度的整体固定成功率受到观测值偏差的影响,提出了采用INS辅助的部分模糊度固定算法,建立了BDS/GPS组合定位模型,进行双差观测值去相关后基于最大取整成功率选取模糊度子集,进行模糊度部分固定,固定的载波相位观测值用于辅助非基本星模糊度固定。结果表明,INS辅助的BDS/GPS组合系统模糊度固定效果最优,采用部分模糊度固定算法可以提高模糊度固定的可靠性和连续性。(4)糊度固定效率受到异常观测值的影响,在城市环境中的动态导航定位应用中,观测环境复杂,多路径误差严重影响伪距观测值的精度,从而进一步影响模糊度固定效率及定位性能。为减弱异常观测值对于模糊度固定成功率的影响,引入抗差估计函数,提出了附有INS定位约束的模糊度解算抗差算法;随机模型的准确性直接会影响模糊度的固定效率,高度角先验模型不能完全反应低高度角多路径误差特性,提出了在线自适应随机建模算法,在BDS/GPS双频模糊度解算中,建立逐级模糊度固定模型,采用衰退记忆模型自适应估计观测值方差。结果表明,在INS定位松约束条件下,抗差算法提高了模糊度固定成功率;采用自适应估计的随机建模策略,可以提高组合系统单历元模糊度固定效率。(5)在中长基线条件下,GNSS差分后的残余系统误差不可忽略,从而影响了中长基线条件下的模糊度固定。为了保证中长基线条件下的连续可靠的高精度定位,提出了INS辅助的附有大气延迟约束的模糊度固定算法,采用INS约束信息和大气误差预报信息实现BDS/GPS组合系统动态实时模糊度固定,基于双频数据约束提高模糊度固定的可靠性,采用新息抗差滤波控制系统模型和观测模型异常。结果表明,引入大气延迟误差约束可以提高模糊度固定成功率,双频约束模糊度检验提高了模糊度固定的可靠性,长基线条件下,抗差紧组合滤波可获得厘米级动态定位精度。(6)GNSS/INS组合滤波最优估计依赖于建立的系统模型以及观测模型准确性,实际环境中模型参数难以完全准确确定,并且随着观测环境和动态条件变化。为了提高系统的导航定位性能,提出自适应交互式多模型滤波,使用方差匹配方法实现过程噪声与观测噪声参数的自适应估计,为提高多GNSS系统融合解算效率,采用基于UD分解的分类观测值序贯更新策略。结果表明,采用伪距/多普勒/惯导紧组合数据处理模型,GPS/BDS/INS组合系统能够获得分米级的定位精度,采用自适应交互多模型滤波能够提高系统的定位精度。(7)传统精密单点定位通常需要较长时间收敛,因而在一定程度上影响快速动态定位的效率。为了提高精密单点定位的收敛效率,采用INS辅助的先验对流层延迟约束定位方法,并基于整数相位钟模型进行模糊度固定,采用自适应估计策略优化随机模型。结果表明:INS辅助策略可以提高精密单点定位的收敛效率,模糊度固定技术主要改善了平面定位精度,而对流层延迟约束可提高高程方向定位精度,自适应估计模型能够进一步提高定位效果。