近年来，随着导航技术的飞速发展，对导航系统的性能要求越来越高。组合导航技术可以实现卫星导航接收机和惯性导航性能的互补，深层次的数据融合技术可以提高导航系统在高动态环境下的性能。本文针对组合导航技术，主要研究和分析矢量跟踪环的基本原理和工作流程，深入探讨基于矢量跟踪环的GPS/INS深组合导航技术问题。论文首先介绍GPS/INS组合导航技术的背景和国内外研究现状。从卫星导航接收机的环路滤波器和环路误差的角度出发，分析各类滤波器和环路热噪声误差对跟踪环路性能的影响，提出基于自适应α-β滤波器的跟踪环路多普勒自补偿算法，α-β滤波器平滑载波多普勒频移，通过自补偿方法形成闭合反馈环路，分析其在高动态环境下的跟踪性能。在传统环路和矢量环的基础上，研究基于载波预处理的矢量跟踪环路设计算法，通过仿真分析，比较基于载波预处理的矢量环路相对于传统环路和矢量环路的性能优势。针对基于载波预处理的矢量跟踪环算法，设计基于矢量跟踪环的GPS/INS深组合导航系统。建立矢量通道预处理滤波器模型和深组合导航滤波器模型。通过仿真，分析基于矢量环深组合导航系统的组合定位精度。最后提出基于DSP和FPGA的矢量深组合导航系统的设计方案，概述DSP和FPGA硬件平台各个模块的电路接口设计原理和总体软件设计思路，测试接收机跟踪环路由外部多普勒信号控制本地信号生成的功能，验证深组合导航系统样机实现的可行性。