在现代军事发展中，对目标的精确打击在武器装备研制中起着至关重要的作用。对常规弹药进行智能化改造、提高其打击精度才能满足现代军事发展需求，这也是目前我国武器装备研制中急需解决的问题之一。在弹药的智能化改造过程中，单一的导航系统已经不能满足发展及应用的需求，而SINS/GPS的组合导航系统具有小型化、低成本、动态性能好和抗干扰能力强等特点，因此在军事和民用领域都有很好的应用。因此本文依托国家863等项目的研究需求，并结合实验室已有的研究基础，开展了有关组合导航系统的研究。论文中，以捷联惯性导航系统为主同时结合GPS定位系统的组合导航系统能充分发挥卫星定位系统和惯性导航系统的各自优势并取长补短：既能利用GPS的长期稳定性和较高的精度来补偿SINS的误差随时间传播增大的缺点，又能利用SINS短期高精度来弥补GPS接收机在受干扰时误差增大或在定位盲区时丢失信号等缺点。因此本文在关于SINS/GPS组合导航系统的研究中，先对组合导航进行了理论分析，再完成了组合导航系统设计，并进行了仿真和实验验证。首先，阐述了论文的研究背景、目标及意义，分析了GPS定位系统和捷联惯性导航系统的优缺点及组合的意义，并对国内外组合导航系统的研究现状与发展趋势进行了分析，确定本论文的研究意义。其次，对组合导航涉及到的基本理论进行介绍。包括对捷联惯导的相关理论进行介绍，以及对GPS定位系统的组成及原理进行概述，并对组合导航融合技术即卡尔曼滤波进行了详细的阐述。然后对组合导航进行系统设计。包括通过C语言编程完成对捷联惯性导航系统的力学编排（包括初始对准以及捷联算法数学建模）、融合算法设计中的误差模型的设计、系统状态方程和量测方程的建立，以及组合导航软硬件系统的设计。最后，对组合导航系统进行MATLAB仿真验证以及跑车实验测试。最终验证系统整体可行并具有一定的实时性。