捷联惯导系统(SINS)是一种不需要依赖于外部信息,能自主地进行导航的系统。由于惯性器件误差所引起的导航误差随时间积累,且单轴连续旋转调制技术无法调制旋转轴方向上误差,本文对双轴连续旋转调制技术在捷联惯导系统上的应用展开了研究。本文以单轴连续旋转式捷联惯导系统为例,分析了不同的转位方案对于常值误差、标度因数误差和安装误差的调制作用。针对单轴连续旋转式捷联惯导系统无法调制与旋转轴重合方向上的器件误差这一缺陷,进而分析了双轴连续旋转式捷联惯导系统对于惯性器件误差的补偿原理,同时选择了一种合理且实用的十六次序双轴转位方案,并对其调制原理和误差进行分析。最后通过仿真实验证明了其有效性。初始对准技术是捷联惯性导航系统的一项重要的技术,其对准精度直接决定了后续导航的精度。本文针对粗对准完成后姿态误差角仍然较大,不能直接使用传统的线性滤波方案进行精对准这一问题进行了研究。首先介绍了捷联惯导系统的非线性误差模型,选择稳定性更高的平方根容积卡尔曼滤波算法(SCKF),并对双轴旋转式捷联惯导系统在大失准角情况下的初始对准进行仿真研究,证明了SCKF滤波算法应用于双轴旋转式捷联惯导系统在大失准角情况下初始对准过程中的优越性。最后通过仿真证明了旋转调制技术在初始对准过程中的有效性。针对目前常用的解析式滤波算法均需要假设系统的噪声统计特性为已知的问题,本文将SCKF滤波算法和Sage-Husa算法相结合,提出了采用QR分解来完成对噪声协方差的平方根矩阵进行估计的ASCKF滤波算法,从而避免了矩阵非正定给传统的基于Sage-Husa估计算法的自适应滤波带来的问题。通过仿真模拟了观测噪声发生突变的情况,对比采用SCKF滤波算法和ASCKF滤波算法的初始对准效果,证明了ASCKF滤波算法具有良好的自适应性。