20世纪中期,导航技术开始被应用在战场上,经过近半个世纪的发展,导航技术已经发展成为可以代表国家综合实力的一门学科。导航技术涉及到许多前沿学科,如航天技术、计算机技术、自动控制技术、通信技术和地理信息技术等,是实现飞行器特别是航天器飞行任务的关键技术,是武器精确制导的核心技术,也是现代化战争中,一个国家的军事战斗力和国防能力的体现。组合导航系统是在导航技术的基础上发展而来的,大多数组合导航系统以惯导系统为主,结合其他的导航技术如GPS。其原因主要是由于惯性导航能够提供比较多的导航参数。还能够提供全姿态信息参数,这是其他导航系统所不能比拟的。此外,它不受外界干扰,隐蔽性好,这也是其独特的优点。惯导系统定位误差随时间积累的不足可以由其他导航系统补充。GPS可以实现全球范围内全天候的定位需求,但GPS信号容易被遮挡、干扰甚至失去定位功能,INS可以在GPS信号缺失的情况下提供导航功能。本文所研究的组合导航技术是全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)的组合导航系统。本文针对GPS/INS组合导航系统主要应用到的学科原理做了一定量的分析,如GIS原理、INS原理、GPS原理和信息融合技术原理等。GPS/INS组合导航系统有效地利用卡尔曼滤波技术将GPS和INS的定位数据融合,利用各自优点来进行系统间的取长补短,减小系统误差,提高组合导航系统的性能,优于GPS和INS中任一系统。设计了一种耦合方式,使INS的测量输出可以提高GPS的跟踪性能,而INS的位置估计可以在GPS信号中断后对其进行更快的重新捕获。同时,GPS还可以对INS的惯性测量单元进行实时地校准,改善GPS信号中断过程中的测量值的漂移。进行了大量的跑车试验,证明这种耦合方法有效的提高了组合导航系统的性能。针对组合导航控制器设计并完成了上位机调试软件,导航控制板的定位信息通过串口传输到计算机,进行进一步的分析和研究,有利于对导航控制器作出反馈进而改进设计。组合导航系统设计完成后要投入应用,针对这一问题,设计了基于GIS缓冲区分析的地图匹配算法,提高了组合导航系统精度,为社会创造经济效益。