目前航海领域对导航设备的要求越来越高,如何充分有效的利用和处理来自多个导航设备的数据,保证船用导航的精度和可靠性,已经成为船用综合导航信息系统的主要问题。本文主要研究针对船舶关键导航设备的输出信息的融合及显示技术,以SINS/GNSS/CNS综合导航为核心,对综合导航信息系统进行设计,最后实现了综合导航信息系统的软件编写,为构建一整套的船舶导航系统的装置打下了基础。1.介绍了常见导航设备的工作原理和误差特性,并建立了相应的误差方程。然后,对船用导航信息融合技术进行研究,引入自适应区间Kalman滤波算法,针对不同的船用导航设备的互补特性,构建相应的设备组合模式,最后进行仿真,验证了算法的有效性。2.引入联邦Kalman滤波理论,比较了结构有差别的联邦滤波器的优缺点。考虑到容错性能以及工程应用等因素,最终选用无反馈的联邦滤波结构作为多种导航设备的信息处理结构,根据联邦滤波算法,构造了基于SINS/GNSS/CNS组合的多传感器数据融合方式,并对其进行了相应的仿真验证,验证了算法的有效性。3.针对该方案的故障检测和容错性问题进行了深入的研究,组合导航方案的故障检测普遍基于Kalman滤波器进行设计,该算法的性能由残差对故障的敏感程度决定,本文引入了残差χ2检验法,设计了故障检测算法,并进行了仿真,验证了算法的有效性。4.在以上研究的基础上对综合导航信息系统上位机软件进行设计,主要实现了多种导航设备与综合导航信息系统通过以太网、CAN总线和串口进行通信,以及导航数据的图表显示、导航数据数据库存储和查询功能、故障诊断模块功能和导航设备的配置功能。通过在现场标准化平台的测试,完全满足设计的整体需求,达到了预期的标准,具备良好的实用性和重要的现实意义。