单轴旋转捷联惯导系统导航精度较传统惯导有很大的提升,可更好的满足舰艇长时间导航工作需求,从惯导的发展历程和方向来看,它是一种极具前景的导航技术。单轴旋转捷联惯导系统可以补偿与轴向垂直面上的惯性器件误差,提高导航精度,但是轴向惯性器件,尤其是陀螺漂移仍然会导致精度误差累积。采用综合校正技术对陀螺漂移进行滤波估计,可以满足长时间导航精度的需求。但由于滤波过程中受到诸多因素的影响,所以有必要设计合理的滤波方案,对相关影响因素进行分析并提出解决方法。针对陀螺漂移时间序列的非线性、随机和非平稳等特点使其难以预测补偿,提出利用多尺度小波核支持向量机对陀螺漂移序列进行建模预测。针对支持向量机处理非线性的良好能力和小波分析多尺度多分辨率的特点,设计了将两者优点结合的多尺度小波核支持向量机,该算法可以有效的对陀螺漂移序列进行建模预测,有助于提高对陀螺漂移的补偿效果。通过对单轴旋转捷联惯导系统误差方程的推导分析,得出惯性器件对导航误差的影响规律,为后序相关研究提供参考依据。设计水平阻尼网络来消除舒勒振荡误差,以避免对长时间滤波结果产生影响。通过对联邦卡尔曼滤波器、GPS和DVL的相关原理分析,提出基于联邦卡尔曼滤波的单轴旋转SINS/GPS/DVL组合模型,并对模型的建立过程进行了详细的推导和描述。通过可观测性分析仿真,验证了所设计方案对轴向陀螺漂移进行滤波估计的可行性。利用所设计的方案对静基座和动基座条件下的陀螺漂移估计和综合校正进行仿真验证分析,仿真结果可作为对所设计方案的改进和后序工作的参考。针对在单轴旋转SINS/GPS/DVL组合滤波估计轴向陀螺漂移过程中,影响陀螺漂移估计精度的四种因素进行了研究和仿真分析。对于量测噪声统计特性不准确的情况,提出推导了基于支持向量机的卡尔曼滤波模型,并对该算法进行实现和验证;对于滤波过程中舰船加速机动对陀螺漂移估计的影响进行了仿真分析,得出加速机动对陀螺漂移估计精度的影响规律;针对GPS不可观测时,利用联邦卡尔曼滤波器的容错性,仍能够利用SINS/DVL子系统进行陀螺漂移滤波估计;针对轴向陀螺漂移估计所需要的滤波时长和估计精度之间的关系,及其对综合校正的影响进行了仿真数据分析,对滤波时长和滤波精度间的取舍给出了一般的结论。