惯性导航为自主式导航,能连续输出精确导航参数且抗干扰能力强,具有其他导航系统无法比拟的优势。传统惯性导航系统均采用陀螺仪,但由于价格昂贵限制了其在车载导航等成本要求严格的场合中的应用推广。无陀螺捷联惯导系统仅采用加速度计,结构简单、价格低廉且具有传统惯性导航系统所有功能,有着广泛的应用前景。本文首先对导航发展进行简介,分析国内外车载导航技术的现状和趋势,阐述课题意义,概述本文研究的主要内容及所作工作。然后对构成组合导航系统的无陀螺捷联惯性导航系统(GFSINS)、电子罗盘(EC)、全球定位系统(GPS)各导航子系统的导航原理及系统误差来源进行分析。GFSINS的特殊性在于其提供的载体角速度是通过解算得出,针对这一特性分析了GFSINS角速度各种解算方法。为提高导航精度,文章采用十二位置法、最小二乘分别对GFSINS与EC单元进行误差补偿分析。考虑组合导航中信息融合问题,对卡尔曼滤波理论进行了分析研究,建立了导航系统的状态方程及观测方程,设计了带校正反馈的联邦卡尔曼滤波器。通过分析组合导航系统数据采集与处理需求,选择了FPGA与DSP组合作为导航计算机,设计了FPGA功能模块、FPGA与DSP系统硬件电路及软件流程。最后通过仿真实验验证了组合导航系统的导航性能。本文设计的车载组合导航系统,具有结构简单、稳定可靠、性价比高等特点。