随着微机电系统(MEMS)技术的发展,微惯性测量组合(MIMU)已日渐显现出其优越的性能,由MIMU与全球定位系统(GPS)构成的组合系统也成为国内外导航界研究的热点。本文在对MIMU的发展和应用进行分析的基础上,针对MIMU与GPS构成的微型组合导航系统建模进行了分析研究,主要包括:对基于微型无人平台导航系统进行了分析、设计和理论仿真,利用GPS导航和微惯性测量组合组成GPS/MIMU组合导航系统。介绍了多传感器组合导航系统的硬件构成和组合原则,论述了多传感器数据融合原理,阐述了惯导系统和GPS的工作原理、特点,详细分析了影响导航系统整体精度的各种误差源,并建立了两系统各自的误差模型。通过信息融合技术,将多个传感器的测量数据进行互联(同一目标数据的确定)、时空变换(时间对准和坐标变换)以及对状态矢量进行最优估计。建立了飞行仿真模型,通过对飞行航迹施加白噪声,获取系统的输出,并用卡尔曼滤波方法对组合导航系统进行仿真,得到有关的数据和曲线,并与滤波之前的系统输出进行了分析比较。组合导航系统采用一种闭环反馈的校正方式,可对MIMU的位置、速度误差、数字平台误差及微惯性器件误差作出最优估计并实施反馈,以抑制滤波发散。基于MATLAB对GPS系统与MIMU构成的组合系统进行了仿真分析,结果表明,MIMU整体精度受微惯性器件误差限制,误差发散很快,目前不能单独用于导航任务;采用卡尔曼滤波器的GPS/MIMU组合系统,经闭环反馈校正后,可有效抑制误差发散,提高长期导航精度。