水中潜器是完成海洋资源勘探、海底地形检测等工作的重要运载平台,而水下导航技术是保证系统准确航行和顺利完成工作的关键技术。惯性导航系统具有输出频率高、自主性强等优点,但是存在定位误差随时间累积的缺点,通常作为水下导航系统的主导航设备。多普勒测速仪（Doppler Velocity Log,DVL）测速精度高、反应快、自主性好且不存在误差累积现象,因此SINS/DVL组合系统是理想的水下导航方式之一。本文针对SINS导航坐标系与DVL坐标系不统一、DVL测速精度受水下环境影响以及如何进一步提高系统定位精度等问题,研究了不同环境下的DVL误差标定技术以及SINS与DVL组合定位技术,并完成了所设计算法的验证试验。论文的主要研究内容如下:第一,针对DVL误差参数标定问题,本文研究了三种不同条件下的误差标定方法和载体姿态误差补偿技术。首先,研究了基于SINS/GNSS组合导航下的DVL误差标定方法,设计了基于速度观测和位置观测的标定方法,并在安装误差角标定过程中,设计了拟牛顿法,实现了安装误差角的快速精确标定;接着,在已知系统起点和终点位置的情况下,设计了两点标定算法,通过建立参数方程求解未知参数;然后,针对无外部位置信息条件下,设计了基于比力微分的DVL误差自标定方法;最后,针对载体姿态误差对DVL测速精度的影响,通过建立几何模型,设计了一种DVL速度补偿算法。第二,研究了SINS/DVL组合定位技术。在传统的SINS/DVL松组合基础上,本文设计了一种当DVL波束部分缺失时能够保持系统连续工作的SINS/DVL紧组合导航模式,提高了SINS/DVL组合系统在复杂高动态环境下的稳定性;针对水下环境改变引起外信息观测量中存在野值问题,设计了一种基于M估计的容积卡尔曼滤波方法,采用对残差修正补偿的方法,解决了野值情况下标准卡尔曼滤波精度下降的问题,保证了SINS/DVL组合系统在野值点的导航定位连续性。第三,对SINS/DVL组合导航一体化样机系统设计了车载试验验证。试验结果表明,利用本文设计的标定算法,DVL比例因子误差标定精度达到0.05%,安装误差角标定精度达到0.05°以内;DVL部分波束缺失时,SINS/DVL紧组合模型能够保持正常工作,相较于SINS/DVL松组合模型定位精度提高了30%;DVL量测信息中含有野值时,本文设计的基于M估计的容积卡尔曼滤波抗差性能良好,相比于标准卡尔曼滤波SINS/DVL组合系统定位精度提高了78%左右。