在军事和民用应用领域方面,由于成本低、没有人员伤亡等突出优点,无人机得到了广泛的应用。作为续航时间在48小时以上的超长航时无人机,其中战略价值引起了各国的广泛关注。本文依托军口863项目“XXX持久组合导航技术”,开展了超长航时无人机持久组合导航技术研究。本文介绍了国内外长航时无人机的发展现状,综合分析了各种自主导航系统的优缺点。为实现超长航时无人机导航连续性且高精度高可靠性定位的目的,本文对捷联惯性导航SINS、卫星导航GNSS、星光导航CNS分别进行了深入分析,在此基础上,设计了SINS/GNSS/CNS持久组合导航系统,并进行了软硬件设计及实现。首先进行了持久组合导航系统总体结构、方案设计。由于GPS导航系统由美国研发与控制,为了无人机的安全性,减小我国无人机对GPS系统的依赖性,在设计的超长航时无人机持久组合导航系统中,GNSS卫星导航系统选用了GPS/BD双系统接收机,可以单独或同时接收GPS和BD导航系统数据。星光导航具有自主性、误差不随时间积累等优点,为满足超长航时的需求,系统采用星光导航与惯性导航联合测量姿态信息。在算法实现中,首先将惯性导航系统SINS采集得到的数据进行解算,获得SINS提供的位置速度信息；然后使用该信息,给CNS系统提供水平信息,进行CNS数据的坐标变换；同时,利用SINS信息给GNSS系统进行滞后补偿；最后,进入数据融合步骤,分别判断CNS和GNSS的信息是否更新有效,从而确定卡尔曼滤波的量测信息维数,进行总数据更新,完成整个系统的导航。完成了基于嵌入式处理器的持久组合导航系统硬件设计,分别开发了电源模块、GPS/BD接收机数据采集模块、惯性导航数据采集模块、星敏感器数据采集模块、处理器与上位机通信模块。在硬件平台基础上,完成了系统软件设计和开发,分别开发了系统初始化模块、GPS/BD数据采集解算模块、惯性导航数据采集解算模块等,给出了软件实现的流程图。最后,进行了系统的动态和静态性能测试,结果表明,该组合导航系统能提供可靠的持久导航信息,导航精度满足设计要求。