本文对捷联惯导(SINS)与全球定位系统(GPS)的组合导航进行了研究。该系统是综合了SINS自主性和GPS高精度优点的现代导航系统,具有导航精度高、可靠性高、小型化等优点,是现代导航系统的发展方向之一。本文先对捷联惯导系统和全球定位系统做了理论上的分析,对捷联惯导建立了仿真模型,对捷联惯导的误差做了详细的分析。在此基础上研究了SINS与GPS的位置、速度的组合导航系统,应用卡尔曼滤波算法对其进行了仿真研究。SINS/GPS组合导航系统是一个复杂的系统,牵涉的内容很多,本文主要集中在捷联惯导和组合算法方面,主要工作包括:分析了捷联惯导系统的原理,讨论了捷联惯导系统的力学编排和误差分析。在原理分析的基础上,建立了轨迹模拟器、陀螺仪以及加速度计仿真器,并且利用Matlab搭建了捷联惯导仿真平台。对捷联惯导系统的误差特性进行了仿真。研究了SINS/GPS组合导航系统的组合模式以及组合导航系统建模分析,并在此基础上,建立了卡尔曼滤波的状态方程和测量方程,并对位置、速度组合卡尔曼滤波方式进行了仿真分析。对比发现SINS/GPS组合导航系统提高了导航精度,满足导航要求。针对集中式卡尔曼滤波计算量大和容错能力差的缺点,本文还研究了联邦卡尔曼滤波算法,通过仿真发现此算法在工程上具有良好的应用前景。最后根据实际的工程背景,初步探讨了SINS/GPS组合导航的应用与实现。