单一导航系统在实际工作中容易受到各种环境干扰而无法满足高精度、高可靠的导航要求。本文在捷联惯导系统(SINS)、全球定位系统(GPS)、里程计(OD)等导航系统的基础上,研究由三者组合而成的容错导航系统,旨在提高组合导航系统的精度和可靠性,为其在动态环境下正常工作提供保障。本文研究了SINS/GPS/OD组合导航系统的联邦滤波方法。分析了组合导航过程中存在的杆臂误差,将其加入到状态量中,建立SINS/GPS、SINS/OD两个子系统的系统方程和量测方程,通过滤波估计对杆臂误差等进行补偿。针对传统固定信息分配方案的缺陷,提出自适应的信息分配方式,仿真结果表明这种自适应信息分配的联邦滤波方法的定位精度优于传统方法。本文研究了SINS/GPS/OD组合导航系统的故障检测算法。针对突变故障和缓变故障进行故障检测,为了弥补不同检测方式的不足,利用残差?~2检测和SPRT检测两种方法对残差的每一个分量进行单分量联合检测,以适应系统对动态特性的跟踪能力。通过仿真表明,相比于单一检测方式,单分量联合检测提高了检测的灵敏度。本文提出了一种自适应调节的容错算法。由于子滤波器的局部滤波估计在缓变故障从发生到被检测出来这段时间内仍进入主滤波器中进行信息融合,在单分量联合检测方法的基础上,通过两种检测方法共同设计质量调节因子,量化当前故障对子滤波器的影响,并以此自适应调节子滤波器在全局估计中所占的权重,从而使全局融合得到最优估计。仿真结果表明这种自适应调节的容错算法提高了整个导航系统的容错性。