水下机器人导航系统的设计是一个复杂的而又有着高精确性要求的过程，因此需要用到各种环境下传感器的数据。通过试验的方法来获得传感器数据不仅很难模拟出各种复杂的海洋环境，更重要的是采集真实的传感器数据要耗费大量的试验时间、人力、物力，有很大的局限性。 本文针对水下机器人导航系统的传感器进行仿真，模拟传感器的输入输出特性，建立通用的仿真器。主要包括三个部分：第一部分，GPS的建模与仿真技术。根据GPS系统的定位原理，在进行数学分析的基础上建立了模型并对GPS定位进行仿真，编制了一个实际环境中的GPS仿真软件：第二部分，光纤陀螺的动态建模与仿真。建立Sagnac干涉仪的动态模型，为了在时间标度与光纤线圈渡越时间相当条件下观察其动态响应，将干涉仪的模型改进为一个积分——延迟环节，给出了Sagnac干涉仪的动态响应曲线；最后一部分，捷联惯导系统仿真器的设计。根据捷联惯导系统的特点，利用面向对象技术进行模块分解，设计出了可以模拟多种环境，扩展性很强的仿真器，为相关导航系统算法的验证提供数据源。 本文所设计的GPS定位模拟器已成功的嵌入到水下机器人的导航系统中，并在整个仿真系统的调试过程中较好地给出了导航定位信息。对捷联惯导仿真系统，文中给出了其仿真算例，并且此系统也将很快的应用到实际工作中。