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为了提高某自行高炮武器系统的导航定位精度并增强其抗干扰性能,同时使其能够利用导航系统测得的姿态信息通过稳定系统保持雷达天线、光学瞄准具和火炮射线的稳定从而达到对各种类型的空中攻击做到快速反应和高命中率,要实现以上目标,GPS/SINS组合导航系统是一种较好的解决方案。GPS和SINS组合,导航精度将高于两个系统单独工作的精度,系统的性能将大大改善:对GPS全球定位系统,SINS的辅助可以提高其跟踪卫星的能力,提高接收机的动态特性和抗干扰性;而对惯导系统可以实现惯性传感器的校准、惯导系统的对准、惯导系统高度稳定等,从而有效地提高惯导系统的性能和精度。本文是在仔细分析了GPS/SINS在某自行高炮系统上应用的可行性的基础上,对GPS/SINS组合导航系统进行了初步的探索。通过对捷联惯性导航(SINS)系统和全球定位导航系统(GPS)的原理的细致分析,对GPS/SINS组合导航的信息融合技术、卡尔曼滤波器的设计和初始对准的原理方法进行了较深入的研究。并通过分析GPS/SINS组合导航系统的各种组合模式,设计采用了工程上易于实现的位置、速度信息组合的方式,采用闭环校正的方法,来提高组合导航系统的导航精度。本文着眼于GPS/SINS在某自行高炮系统上的应用,分析了在工程应用条件下影响GPS/SINS组合导航系统精度的各种因素,并且给出车载试验条件下各导航参数的变化曲线,进而为GPS/SINS组合系统在武器系统的应用奠定了坚实的理论与实验基础。全文的主要内容包括:介绍了捷联惯导系统和GPS导航系统的概况及基本原理;给出了GPS/SINS组合导航系统状态估计方法,重点阐述了信息融合技术;进行了GPS/SINS组合导航系统的滤波器设计;介绍了组合导航系统的组合方案及系统方程;进行了GPS/SINS组合导航系统的车载试验,并对数据进行分析。