GPS/INS组合导航是近年来发展很快的一种导航定位模式。它将当前最先进的卫星导航系统——GPS系统和稳定自主的导航系统——INS系统相结合，充分发挥了这两种系统的优点，实现了在高动态环境下，进行抗干扰、全球、全天候、高精度、高采样率、信息丰富的实时导航定位。在GPS/INS组合的发展过程中，很多学者针对这种导航模式的特点，进行了多方面的研究。本文在掌握了GPS/INS组合导航的原理的基础上，对目前主要关注的快速初始对准、组合模式的设计、滤波器的设计等问题进行了研究，并对其中一些关键问题提出了一些新的见解。

主要工作和研究成果包括以下几方面：

1） 提出了一种调节观测噪声协方差阵的自适应方法

使用经典Kalman滤波无法抵御异常对组合解算的影响；现有自适应滤波方法主要聚焦于调节状态向量的协方差阵上且对参数分类不够细致。本文提出的调节观测噪声协方差阵的自适应方法在发现存在观测异常的时，调节相应参数的观测噪声协方差阵，以消除观测异常对组合解算的影响。实验结果显示，该方法不仅容易实现，而且可以有效抑制观测异常的影响，提高组合解算的精度。为GPS/INS组合解算的自适应方法的改进提供了新的思路。

2） 基于GPS/INS组合导航，设计了一种实用高效的初始对准方案

结合GPS/INS组合解算的特点，本文设计了一种实用高效的初始对准方案。在条件情况允许的情况下，该方案优先考虑使用航向角构造近似转换矩阵，否则进行粗对准；然后，使用组合滤波获得平台失准角，并对初始矩阵进行校正，以得到精确的初始矩阵。这种方案能在实践中充分利用GPS/INS组合的优势进行初始对准，可以在提高初始对准的效率的同时保持组合解算的精度。

3） 实现了GPS/INS组合的松散组合算法并编写了科研软件包

在系统掌握了GPS/INS组合导航模型和算法的基础上，结合本文取得的研究成果，编制了一套有自己特色的GPS/INS组合导航的松散组合数据处理软件包，用实测数据对算法的有效性进行了验证。