双天线GPS导航系统能够提供陆上车辆导航所需的速度、位置和航向角信息,但由于GPS信号输出频率低,并且易受干扰,尤其是在车辆转弯时,很难保证车辆航向角信息的精度,而光纤陀螺捷联惯导系统具有体积小、灵敏度高、输出频率高等众多优点,能够在较短的时间内保持一定的姿态角精度,但对于陆上车载导航光纤陀螺成本较高,因此本文提出一种基于单轴光纤陀螺的低成本的简化惯导系统(简称RISS)设计方案,利用设计的简化惯导系统和双天线GPS导航系统进行组合,提高导航信息的输出频率的同时保证系统输出的航向角信息精度小于0.5?,并基于TMS320C6713DSP芯片实现双天线GPS/RISS组合导航系统的硬件和软件设计。主要研究内容如下:首先对国内外简化惯导系统设计方案进行调研,并详细分析了两种简化惯导系统的工作原理,在此基础上结合实验室现有条件,利用单轴光纤陀螺仪、低成本倾角传感器和加速度计设计了一种新的简化惯导系统,对其工作原理进行详细分析并建立力学编排方程,对影响简化惯导系统导航性能的因素进行详细分析并推导其导航误差模型,研究了GPS系统的组成和定位原理,对比分析伪距定位法和载波相位定位法,并推导基于载波相位法的双天线GPS航向角求解方程。然后研究卡尔曼滤波原理,对比分析直接法滤波和间接法滤波的优缺点,构建基于间接法的双天线GPS/RISS松组合滤波算法模型,并设计轨迹发生器生成轨迹参数进行组合导航算法的仿真研究,仿真结果表明双天线GPS/RISS组合导航系统的航向角精度满足设计要求。其次进行基于DSP+FPGA的组合导航系统的硬件实现和相关软件程序编写,详细介绍了硬件系统的组成及其各部分主要功能,在DSP专用开发环境CCS3.3中设计组合导航系统的控制程序和导航解算程序。最后设计跑车实验,先对双天线GPS的定向精度和安装误差进行检查,再进行跑车试验,实验结果证明设计的导航算法的正确性,双天线GPS在1米基线时,组合导航系统的航向精度可达到0.3?。