载体在水下按照任务要求安全航行在军事和民用领域具有重大的意义,但是目前水下的导航手段非常有限,无法保证载体在水下长时间安全自主航行,水下自主导航技术成为制约水下航行的瓶颈因素。惯性导航系统具有自主性的特点,但是它的导航误差会随时间积累,需要及时进行校正；重力匹配技术不需要向外发送信号,也不需要接收信号,具有自主性的特点,而且不会受到干扰,因而重力匹配辅助惯性导航成为解决水下长时间自主导航的有效手段,它是目前世界各大国水下导航技术研究的重点领域。重力匹配辅助导航技术目前还很不成熟,国外研制的系统处于初始试验阶段,在国内还处于理论研究起步阶段,加之水下环境的复杂性,需要突破的技术很多,论文重点研究了重力匹配算法,包括以下内容：惯性导航系统是水下导航系统的主导航系统,论文对惯性导航技术进行了研究,在充分研究惯性导航系统,特别是捷联式惯性导航系统原理和导航求解算法的基础上,结合水下环境的特点和潜艇航行的特点,建立了一套水下航行的捷联式惯性导航仿真系统,为水下重力匹配辅助导航技术研究提供了惯导仿真平台,并在这一平台上开展了后续的研究；针对惯性导航系统存在导航误差会随时间积累的不足,论文中提出了重力匹配修正惯性导航系统积累误差的思路,分析了水下重力匹配辅助惯性导航系统的体系结构,简要介绍了各项相关技术,对重力匹配算法展开了重点的研究；重力匹配算法是重力匹配辅助导航技术研究的重点,论文分别研究三种一维匹配算法,分析了算法的特点,并在不同的重力场特征区域进行匹配导航,研究了匹配算法对匹配区域的适应性,通过计算相应区域的重力场特征度量指标,给出了可匹配区域的划分准则与方法,为重力匹配导航选择合适的匹配区域,选用不同匹配算法提供了依据；重力匹配技术的可靠性是重力匹配辅助导航技术研究的关键,论文首次提出了二维重力匹配导航算法来提高匹配导航的可靠性这一思想,首先研究了根据一维航迹构建二维匹配区域的方法,然后分别研究了三种不相关的二维的匹配算法,分析了各种算法的特点及它们对于匹配区域的要求,为多算法组合导航奠定了基础；误匹配的消除是重力匹配辅助导航技术可实用化的重要标志,也是重力匹配辅助导航技术研究最大的难题。由于水下环境的复杂性,单一算法水下重力匹配辅助导航面临精度和可靠性不高的问题,论文中提出了一套重力匹配的策略,给出了可行的重力匹配辅助导航方案：研究了利用临近多点匹配的空间关系发现疑似匹配结果及对误匹配进行改正,提高匹配的可靠性；研究了多种匹配测度的相关性,利用相关性低的匹配测度组合,发现疑似匹配结果,设计了一套匹配准则,实现了高精度、高可靠性的重力匹配,建立了一套重力匹配辅助导航的模拟仿真系统。通过论文的理论研究和实验分析表明,重力匹配辅助导航在可匹配区域可以实现高精度、高可靠性的自主导航,论文中提出的匹配策略可以有效的消除误匹配并对误匹配加以改正,重力匹配辅助导航技术在技术上是可行的,但是论文的研究是在模拟实验的基础上进行的,考虑的影响因素有限,重力匹配辅助导航技术的研究还需要进一步的深入。