微机电系统具有很多优势,但是由于其精度偏低且误差积累而限制其应用,使其单独的导航信息不可靠。由于地磁导航技术中,地磁具有矢量唯一性,且磁强计只能测量磁场信息,而不受其他干扰的影响使其误差不会随时间积累,同时设备不能单独解算完整的导航信息。本课题将磁强计的本身误差与环境误差去除掉后,再将两者相互结合,旨在能够更加精确的求解导航信息,且有效的抑制误差的发散状况。在课题的研究中不使用GPS,这是由于GPS受诸多限制,特别是战时无GPS信号时,导航系统会出现很大偏差。因此,本课题使用磁强计与以MEMS传感器设备组成的MIMU系统进行信息融合,应用在较为理想的民用航海领域,提高系统精度,增长高精度续航能力。本文首先对磁强计进行标定处理,去除干扰本身的干扰。本课题的研究是在环境干扰下进行标定,需要考虑此类干扰从而建立新的误差模型。标定实验是使用三轴转台选择相应位置进行数据采集,并对位置的选择提供几种方案进行分析比较,确定最终方案。为了简便算法并排除其他不确定因素的干扰,采用围绕某轴旋转180度,然后相加的原理进行解算。标定后的传感器在设备使用之前需要排除环境的干扰,因此需要进行磁干扰补偿处理。在研究过程中分析比较使用最小二乘法原理进行椭球拟合算法的优缺点,并借鉴约束条件下的最优椭圆拟合的原理进行推导。提出基于约束条件下最优椭球拟合的算法,并就其劣势对其进一步改进,采用代数距离最小的原则,循环运行多次选取最优的干扰矩阵参数。补偿后的磁强计输出较为理想状态的载体系磁场值,与MEMS中传感器的输出数值进行信息融合,对系统精度,系统发散的抑制有很大程度的提高。由于传感器数据误差较大,不能直接作为线性系统进行处理,因此采用EKF进行滤波处理。研究中,首先对导航过程的解算更新进行研究,然后分析比较纯惯导滤波模型,并就其缺陷进行算法改进。在组合导航系统中加入磁强计信息进行综合处理,加入误差四元数作为状态向量进行状态方程和量测方程的重新推导,在此基础上信息融合能够有效地提高导航系统的精度,抑制发散。本文使用实验室转台以及MEMS进行数据采集,选取不同位置进行标定实验。对磁强计进行多角度旋转测量数据以得到椭球模型,用以拟合求解参数进行磁干扰补偿。最后设计实验将磁强计与MEMS进行信息融合求解导航信息。经试验验证,系统能够有效地提高导航精度,抑制发散程度。