现代飞行器对导航的精度、可靠性和自主性提出很高要求。高空长航时飞行器以其独具的全天候、大纵深飞行执行任务的优势，得到各国军方的关注和迅速发展。但其飞行高度高、续航时间长，飞行环境复杂，因此对导航的自主性和精度也提出了更高要求。捷联惯导/星光组合导航系统把两种不同的子系统组合在一起，实现优势互补，除保持整个系统强自主性外，还可以提高导航系统的精度和可靠性。本文研究了捷联惯导/星光组合导航系统中的若干关键技术，主要内容概括如下：针对传统星光定位受限因素较多的情形，本文采用基于最小二乘微分校正的间接敏感地平定位的解析算法，并分析了影响定位精度的因素。该方法借助高精度的星敏感器，采用数学解析算法，不再受飞行器动力学模型等一系列问题限制，简单可靠，而且定位精度高。针对传统的捷联惯导/星光姿态组合导航结果发散问题，本文提出了一种捷联惯导/星光姿态、位置组合方式。与传统姿态组合方式相比，姿态、位置组合能够全面校正惯性器件漂移带来的导航误差，得到精度更高、收敛的导航结果。以高空长航时飞行器为应用背景，结合星敏感器定姿、定位技术，提出了一种高精度捷联惯导/星光组合自主导航方法，采用“三段式”导航方案，该方法能够很好地满足高空长航时飞行器对导航精度和自主性的要求。针对捷联惯导/星光组合导航系统中存在的数据不同步问题，采用外推算法获得同步时刻捷联惯导高精度的虚拟信息，实现捷联惯导数据与星光导航数据同步，该数据同步方法是提高捷联惯导/星光组合导航精度的一个途径。