我国自主研发并独立运行的北斗卫星导航系统（Bei Dou Navigation Satellite System,BDS）为我国的国防和民用卫星导航提供了可靠的途径,而惯性导航系统（Inertial Navigation System,INS）是载体导航定位中常用的技术,研究高性能的BDS/INS组合导航对我国军事、民用具有重大的意义,同时有利于北斗卫星导航系统以更优异的性能服务世界。飞机、炮弹等高动态运动载体需要高精度的导航定位,但在高动态环境下,松组合和紧组合系统的组合导航效果因接收机导航性能下降而受影响,深组合导航系统能够实现卫星和惯性的互相辅助,从而提高在高动态情况下的导航定位精度。本文针对高动态下BDS/INS深组合导航系统中的关键技术开展研究,搭建了北斗/惯性深组合导航系统软件平台并进行了实验验证。本文的主要内容如下:首先,对捷联惯性导航解算算法进行了阐述。飞机、炮弹等高动态运动载体不可避免的会进行转动,旋转矢量法可以补偿转动的不可交换性误差,针对多子样旋转矢量算法会降低姿态更新频率的问题,提出了一种角速率输入下二次优化的单子样旋转矢量姿态算法。在传统的误差补偿系数圆锥优化方法的基础上,对周期项的误差补偿系数进行了二次优化。实验结果表明,该算法具有较高的姿态解算精度,并且能够保持姿态更新频率为惯性器件采样频率。然后,介绍了北斗卫星信号,阐述了信号的捕获和跟踪方法,给出了利用卫星星历计算卫星位置、速度和利用伪距、多普勒频率计算接收机位置、速度的过程。搭建了模拟器实验和半物理实验的实验平台,设计了高动态运动轨迹,并对基于Matlab平台开发的北斗标量卫星软件接收机的性能分别进行了模拟器实验验证和半物理实验验证。接着,对矢量跟踪技术进行了研究,从环路结构角度分析了矢量跟踪相较于标量跟踪的优点,对矢量接收机的系统模型进行了分析,研究了基于扩展卡尔曼滤波器（Extended Kalman Filter,EKF）的导航解算方法以及利用导航滤波器结果和卫星星历生成载波环和码环控制量的方法,并对基于Matlab平台开发的北斗矢量卫星软件接收机的性能分别进行了模拟器实验验证和半物理实验验证,由于使用导航滤波器控制各个卫星跟踪环路,与标量接收机相比,在高动态环境下矢量接收机的鲁棒性和精度都更高。最后,基于矢量跟踪和捷联惯导技术,深入研究了北斗/惯性深组合导航系统,分析了深组合导航的原理和优点,建立了深组合导航系统的模型,研究了利用惯导信息控制深组合系统卫星反馈环路的方法,并对基于Matlab平台开发的北斗/惯性深组合导航系统的性能分别进行了模拟器实验验证和半物理实验验证,由于采用滤波校正后的惯导信息控制各个卫星跟踪环路,与标量、矢量接收机相比,在高动态环境下深组合导航系统具有更高的鲁棒性和精度。