随着科技的发展,小型无人机的功能和种类越来越多,现在小型无人机已经广泛应用于各个领域,它具有体积小、行动灵活,成本低等众多优势,吸引着全世界各个国家的人开始研发各种用途的无人机。导航系统是无人机的一个极为重要的组成部分,它直接决定着无人机的控制系统,因为无人机的控制姿态、位置、速度等参数都是由导航系统来提供的,所以当今导航系统的研究也成为一大热门趋势。本文所介绍的导航系统由捷联惯性导航系统(SINS)和全球定位系统(GPS)组成。捷联惯性导航系统的缺陷在于该系统在比较短的一段时间误差较小,系统使用时间越长,误差就越大。但是捷联惯性导航系统并不需要接收外界信号而进行自主导航,在短时间内导航数据精确度较高。而全球定位导航系统对外界条件要求高,它需要接收卫星信号,而一旦处在有遮蔽物或者天气较差的环境下,GPS接收机并不能接收到卫星信号,而失去导航的功能。但GPS一大优点是精确度高,一旦能接收到足够的有效信号,它可以24小时不间断的提供精确的导航数据。利用两种系统各自的优势,来弥补对方的劣势,形成一套GPS/SINS组合导航系统。这套系统将为无人机提供精确的姿态、位置、速度等信息,提高无人机的控制准确度和稳定性。本文主要研究的是基于ARM的GPS/SINS组合导航,并将其主要应用于小型无人机上,其中,重点研究以下方面：首先,本文会介绍GPS/SINS组合导航的背景和意义,以及分析其应用于小型无人机上的发展前景；而后,分析GPS/SINS组合导航的基本原理,重点包括捷联惯性导航的姿态、速度、位置等的解算和误差分析及GPS的定位算法；还有,分析设计基于ARM的数据处理模块、GPS模块、SINS模块、显示模块等各个硬件模块,并将其整合；再者,还分析设计组合导航系统的软件程序部分,以及对滤波器的选择和仿真对比；接下来,还利用小型无人机搭载此导航系统进行飞行测试,观测并记录其导航系统的数据,分析不足的地方,提出改进方案；最后,总结全文。本文所设计的导航系统由于其体积小、重量轻、精度高等特点,适合小型无人机的搭载,这对小型无人机的探测、搜救、航拍等有着重要的意义。