SINS/GPS组合导航能够发挥捷联惯性导航系统(Strapdown Interial Navigation System,SINS)与全球定位系统(Global Positioning System,GPS)各自的优点,取长补短,得到精度高、可靠性好的导航信息,在军事和民用领域有着至关重要的应用,是目前组合导航技术的一个热门研究方向,本文对基于ARM的低成本MEMS-SINS/GPS组合导航系统进行了分析研究。首先,建立了SINS/GPS组合导航系统的数学模型。介绍了组合导航系统常用的坐标系及相关转换关系;介绍了全球定位系统的组成、定位原理和误差分析;描述了捷联惯导系统的基本原理,捷联惯导系统的基本方程,包括力学编排和姿态、速度、位置更新算法,以及捷联惯导初始对准;分析了SINS/GPS组合导航的三种组合模式。其次,完成了SINS/GPS组合导航滤波器的设计,研究了卡尔曼滤波算法的基本原理,对组合导航系统的状态量、量测量以及校正方式进行了分析与选取,对捷联惯导系统的误差进行了分析,建立了SINS/GPS位置、速度松组合的状态方程和量测方程。然后,完成了基于ARM的低成本MEMS-SINS/GPS组合导航系统的总体方案设计和硬件实现,详细介绍了GPS功能模块、SINS功能模块与ARM系统处理器,搭建了SINS/GPS组合导航系统硬件系统。最后,完成了SINS/GPS组合导航系统的软件设计并进行了测试实验和结果分析。基于嵌入式Linux操作系统,利用Qt Creator进行了组合导航算法的软件编写。进行了组合导航与纯捷联惯导的导航对比试验,验证了组合导航解决捷联惯导误差积累问题的有效性。然后利用自己搭建的组合导航系统与高精度基准组合导航系统进行导航对比试验,验证了自主开发组合导航系统的导航精度。