传统组合导航系统主要是捷联惯性导航系统与全球定位系统组合,但由于捷联惯性导航系统存在惯性器件测量误差随时间累积以及GPS信号容易失锁等问题。本文通过引入地磁导航以弥补捷联惯性导航系统与GPS的不足,并根据系统对小型化的要求,设计了地磁/SINS/GPS微型组合导航系统。本文主要研究了地磁导航、SINS以及GPS的基本原理。研究了地磁场球谐模型,推导了地磁姿态测量算法,介绍了地磁导航的原理。根据SINS基本原理推导了导航解算算法并分析了SINS的误差模型,介绍了GPS系统组成并分析了GPS的误差模型。本文通过引入小波变换对磁传感器所测量的信号进行去噪处理以提高地磁导航的精度。通过对几种算法的分析和比较,选择小波域阈值滤波算法对磁信号进行去噪处理。根据SINS/GPS组合方式以及系统的特点,提出本设计采用的松耦合设计了基于地磁/SINS/GPS的联邦卡尔曼滤波器,满足了系统对实时性和可靠性的要求。设计了基于归零重置结构的联邦滤波器,以SINS作为参考系统,分别设计了SINS/GPS子滤波器和SINS/地磁子滤波器,并通过仿真实验进行验证算法的可行性和优越性。本文设计了基于DSP的微小型组合系统导航硬件平台,主要包括硬件原理图设计、PCB布板设计以及系统软硬件调试等,并对主要功能部分的硬件电路作了详细的分析。本文通过实际的测试实验对组合导航系统进行综合功能验证。实验证明了该组合导航系统能够满足实际应用需求,大大地提高了组合导航系统的导航的准确性和可靠性。该系统还具有小型化、低成本、低功耗等特点,有一定的工程实用价值。