本文围绕雷击对机载自主导航系统的电磁毁伤效应问题,以无人机机载导航系统为研究对象,采用理论分析、电磁仿真、试验研究相结合的方法,开展了典型雷电电磁环境分析、雷击效应仿真、雷击浪涌注入式试验,器件电磁损伤分析与防护方法研究,获得了无人机机载自主导航系统器件各个端口的毁伤阈值、损坏过程、易损元件、损伤模式、损伤机理以及防护方法。首先开展了雷电电磁环境分析,研究表明,从强度和影响程度上考虑,雷电流分量A（首次回击电流）能够更全面地评估无人机遭受雷击所受电磁毁伤影响。确定了雷击电磁能量的耦合途径,雷电电磁脉冲主要通过壳体和传输线两种途径对机载自主导航系统造成毁伤威胁。基于雷电电磁环境分析,结合目标特性,开展了雷击效应仿真研究。研究表明,雷击瞬间,无人机内外电磁场强度极大且变化趋势和雷击电流保持一致。在壳体的屏蔽作用下,雷电电磁脉冲能量被极大地衰减,无法对导航系统造成有效毁伤。线缆的三种摆放形状对感应电压的波形趋势几乎没有影响。Y方向一字型线缆感应电压峰值最大,约为646V,会通过相应端口对机载自主导航系统造成电磁毁伤。依据雷击效应仿真研究和标准RTCA-DO-160G,选用峰值时间、半峰值时间与线缆耦合仿真结果一致的W4电压波形,对自主导航系统关键模块:GPS模块和惯性传感器模块各端口展开雷击浪涌注入试验。研究表明,各端口毁伤阈值在40.7V～582.6V之间,均低于线缆耦合仿真电压峰值。GPS模块受雷电电磁毁伤过程为:随着注入脉冲的不断增强,GPS输出方波受到削弱的程度不断加重,其功能由受暂态干扰转变为永久损伤。对惯性传感器模块而言,易损元件为各个端口的近端电容和各类放大器。最后开展了器件电磁损伤分析与防护方法研究。研究表明,电容的损伤是高电压击穿引起,损坏器件的失效机理为高电压下的介质层击穿,大电流冲击下的金属化烧毁。将瞬态抑制二极管并联在各个端口与地之间,可以实现基本的雷击防护。本文的研究成果为机载自主导航系统雷击电磁毁伤效应研究提供思路和方法。