随着人们对导航精度的要求越来越高,各个导航系统单独工作难以满足导航精度要求,所以使用组合导航系统技术来提高导航精度是一种有效的途径。本文即是研究INS/GPS/EM-LOG组合导航系统技术。本文首先在捷联惯导系统原理的基础上对其主要误差进行建模,随后分析了GPS定位系统基本原理及其误差源,并基于此给出了INS/GPS紧耦合组合导航系统的状态方程和量测方程。设计了由星历计算卫星位置和速度的算法和选星算法,基于以上完成了对INS/GPS紧耦合组合导航系统的仿真研究,仿真证明紧耦合导航系统精度远好于捷联惯导系统单独工作时的精度,并且其可靠性要优于INS/GPS松耦合导航系统。由于GPS需要外界信息的支持,在水下导航场合或强干扰状态下,难以获得GPS信号。考虑到电磁计程仪属于自主式导航设备,且具备抗干扰能力强等诸多优点,因此在难以获得GPS信号的情况下使用电磁计程仪来辅助惯导系统工作。然而电磁计程仪是一种相对计程仪,其引入的洋流速度误差会影响导航系统的精度,所以本文提出了一种使电磁计程仪在间隔时间较短的两个采样时刻的输出值进行差分的方法来消除掉洋流影响的方法,从而提高导航信息的精度。设计了含状态延迟的卡尔曼滤波器,并将电磁计程仪输出差分后的速度增量与惯导解算的速度增量引入含状态延迟的卡尔曼滤波器,利用滤波技术对导航参数进行最优估计和补偿,完成了INS/EM-LOG组合导航系统的仿真和实验验证,对比外速度水平阻尼方案和常规卡尔曼滤波方案,证明了含延迟状态的卡尔曼滤波方法的优越性。