本文以可重复使用运载器为研究对象,开展GNSS/INS深组合导航方法研究。传统简单的组合导航方式的信息融合程度不高、可靠性小且导航精度偏低。为了提高RLV飞行过程中的导航精度和组合导航系统的可靠性,所以采用先进的GNSS/INS深组合导航方式。本文的主要研究内容如下:首先,定义RLV常用坐标系及其转换关系,并对其进行受力分析,在发射坐标系下,建立可重复使用运载器的运动学模型;设计RLV的飞行方案和飞行时序,完成全程段飞行轨迹的仿真分析,为后文深组合导航系统设计和仿真奠定了数学基础。然后,重点开展对GNSS/INS深组合导航系统的研究。组合导航系统由捷联惯导和卫星导航系统两部分组成,分别对捷联惯导和卫星导航系统进行模型的建立,推导其误差传播模型;研究INS辅助GPS卫星信号捕获跟踪技术,设计跟踪捕获环路结构,建立INS辅助GPS接收机载波环数学模型并进行仿真验证;根据所建立的惯导、卫星以及环路辅助模型,建立深组合导航系统模型,采用传统Kalman滤波算法计算并进行综合仿真分析;用差分卫星导航系统替代传统的卫星导航系统,存在时延等问题,在此对动态跟踪延时进行分析和处理方案设计。最后,进行组合导航自适应滤波方法的研究工作,选取位置、速度和姿态误差角为状态量,采用自适应UKF进行组合导航的姿态估计,对比传统卡尔曼滤波和自适应无迹卡尔曼滤波姿态估计精度,验证采用自适应UKF进行组合导航姿态估计的有效性和合理性。