集群飞行器是近年来高速发展的一种空中工作模式,已经越来越多的应用于各种任务的执行中。基于微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)陀螺仪的MEMS惯导系统可有效降低成本,将会越来越多的应用于集群飞行器中。然而MEMS陀螺仪存在着精度较差、随机噪声大等问题,将会严重制约MEMS惯导系统的导航精度。因此,研究集群飞行器MEMS惯导误差抑制方法对集群飞行器导航精度提升具有重要意义。首先,本文设计了一种改进的集群飞行器协同导航方法,该方法以三个长机与僚机的相对距离为观测量,通过扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF),解算僚机导航信息误差。本文建立了改进的集群飞行器协同导航方法的滤波模型,在滤波模型的基础上通过可观测性分析得到了协同导航可观测条件。最后通过Matlab仿真验证了改进的集群飞行器协同导航方法的有效性。其次,本文提出了一种MEMS陀螺仪全参数协同在线标定方法,针对协同导航中断时,僚机搭载的MEMS陀螺仪精度差导致僚机导航精度急剧恶化的问题,利用集群飞行器协同导航的信息优势,对僚机MEMS陀螺仪误差参数进行在线标定。本文建立了全参数协同在线标定的滤波模型,在标定滤波模型的基础上通过可观测分析方法分析标定路径设计原则。最后通过Matlab仿真验证了MEMS陀螺仪全参数协同在线标定方法的有效性和稳定性。最后,飞行器实际飞行中MEMS陀螺仪误差参数会随时间缓慢漂移,需要定时进行标定,而全参数协同在线标定依赖标定路径,定时进行全参数标定占用时间过多。针对上述问题,本文对不依赖标定路径的部分误差参数标定方法进行研究,存储集群飞行器协同导航过程中的僚机导航数据,以僚机位置误差为观测量,对满足标定条件的数据进行滤波解算,解算出部分MEMS陀螺仪误差参数。最后通过Matlab仿真验证了该方法的有效性。