随着现代控制理论的发展,人们对导航的精度提出了更高的要求。目前经常采用的两种导航系统是捷联惯导系统(SINS)和全球定位系统(GPS)。其中,SINS自主性强,不易受干扰,但导航解算的误差会随着时间积累,而GPS的定位精度高,稳定性好,却容易被大型障碍物干扰。根据SINS和GPS二者优缺点的互补性,本文研究了基于DSP的SINS/GPS组合导航系统。首先,介绍了SINS和GPS的工作原理,总结了二者的误差来源,为组合导航系统的设计提供了理论基础。然后对组合导航系统进行设计,硬件系统部分的设计包括数据采集模块、数据处理模块及DSP的外围电路。系统软件部分的设计包括对软件平台的选择以及软件总体流程的设计。最后,为了优化组合导航系统的信息处理,提高导航精度,本文详细说明了捷联惯导系统初始对准的方法、导航数据的时间同步和组合导航信息融合技术。由于SINS/GPS组合系统的状态方程具有非线性形式,利用常规卡尔曼滤波(KF)方法存在滤波发散的现象,因此提出了容积卡尔曼滤波(CKF)方法。容积卡尔曼滤波采用三阶球面-相径容积规则来计算高斯加权积分,能够更好地抑制非线性噪声。在MATLAB环境下,对以上两种滤波算法进行仿真实验,结果验证了CKF的滤波效果明显优于KF,估计精度也有所提高。