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在对偶四元数导航方程的基础上,建立了基于对偶四元数误差的捷联惯性导航系统误差模型,并设计了基于该模型的卡尔曼滤波组合导航算法。与传统SINS/GPS组合导航算法相比,提出的组合导航算法能够在线性模型下处理初始失准角较大时的导航问题,适用范围更广,具有较强的工程实用价值。通过计算机仿真验证了该组合导航算法的有效性。