捷联惯性导航系统（SINS）和卫星定位系统（GPS）是两种不同类型的定位系统。SINS有自主性强、隐蔽性好和精度高等优点，但导航误差会积累。为了弥补SINS系统的不足，将它与其他导航系统用数据融合技术组合在一起。目前常用的组合导航系统有惯性/射频系统、惯性/天文组合导航系统、地形辅助惯性导航系统等。GPS是一种具有全球性、全天候和连续实时为用户提供精密三维定位信息的导航系统，有良好的保密性和抗干扰性。GPS高精度的定位信息能够实现对惯性导航系统导航参数的校正，实现对惯性导航系统的对准、标定和补偿。本文将主要研究GPS系统与惯性导航系统组合在一起构成SINS/GPS组合导航系统，重点是对以伪距，伪距率为测量值的紧密组合模式下的组合导航系统进行仿真。本文的研究工作主要如下：首先介绍了组合导航系统的国内外研究现状，对惯性子系统和卫星定位子系统的原理进行了简单的阐述，分析了各自的误差来源，介绍了组合导航系统中常用的坐标系变换，数据融合中的滤波算法，建立了SINS系统和GPS系统的仿真模型，为研究SINS/GPS紧密组合系统的性能和数据融合算法的正确性做好了铺垫。其次，采用标准卡尔曼滤波，自适应卡尔曼滤波和无损卡尔曼滤波三种数据融合算法对组合导航系统的速度，位置误差进行修正，采用数字仿真的方法进行验证，结果显示无损卡尔曼滤波对误差的修正效果最好，自适应卡尔曼滤波次之，标准卡尔曼滤波的效果稍差于其它两种，但对于实际工程应用，标准卡尔曼滤波最易于实现。本文的最后提出了组合导航系统在实现中所存在的时间不同步的问题，简单介绍了目前国内外对该问题所采取的解决方案，并针对高动态环境下，时间不同步所产生的GPS接收机信号延迟问题，提出了一种基于曲线拟合的组合导航量测预测的算法，分别用已知的二次抛物线函数和三次抛物线函数对载体输出进行拟合。通过仿真验证了该量测预测算法的有效性，并知道了曲线轨迹越接近载体运行轨迹所得到的误差越小。