随着科技的发展,导航定位技术突飞猛进。全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite Systems,GNSS)能够提供全天候、实时的高精度定位信息,但是定位精度受外界干扰较大。惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)是一种完全自主的导航技术,能够独立地输出较为详细的导航信息,但是导航误差会随着观测时间的增长而变大。由此可以看出GNSS和是INS性能互补的,且目前GNSS/INS组合导航已经广泛应用于生产生活中,提供高精度、高稳定性的导航信息。论文主要研究内容如下:(1)阐述了 GNSS组成结构,并分析了各自的主要作用,讨论了导航定位中误差的主要来源,以及对应误差削弱或除去的方法。依据测距原理分别对伪距单点定位、载波相位定位和差分定位过程进行了推导,分析对比了三种不同模型的优缺点。(2)分析了平台式和捷联式惯性导航系统基本原理,阐述了 INS定位理论,探讨了惯导常用坐标系及其之间的相互转换关系,依据陀螺仪和加速度计的工作原理从位置、速度和姿态三个方面推导了力学编排方程,最后分析了 INS定位过程中的主要误差来源。(3)介绍了 GNSS/INS组合导航的模型分类,阐述了不同模型的具体工作原理,以GNSS/INS松组合模型为研究对象,给出状态方程和观测方程,讨论了标准卡尔曼滤波和自适应卡尔曼滤波这两种数据融合方法,通过实测数据进行分析对比,当存在动力学模型时自适应卡尔曼滤波精度高于标准卡尔曼滤波精度。(4)组合导航中存在多传感器、观测信息多、计算效率低下等问题,提出了一种基于马氏距离建立自适应卡尔曼滤波的算法,利用预测残差概率密度建立马氏距离,对GNSS/INS组合导航算法进行假设检验。通过实测数据对标准卡尔曼滤波、自适应卡尔曼滤波和改进自适应卡尔曼滤波GNSS/INS组合导航算法进行对比分析,改进算法定位精度和可靠性都有一定程度的提高。