惯性导航的优点是全自主、可连续提供全部运动参数（包括位置、速度以及姿态等），短时精度较高；其缺点是误差随工作时间积累。卫星导航能全天时、全天候提供误差不随时间积累的高精度位置和速度信息，但难以直接提供姿态信息且易被干扰。对于室内定位而言，其优点是可以解决室内环境中因卫星信号失锁而失去作用并且移动基站的定位精度太低这一问题；其缺点是稳定性差、通信距离短。结合室内外定位技术的优缺点，本文提出了一种基于IMU/GPS/ZigBee的室内外无缝导航定位系统，该系统将惯性传感器（包括加速度计、陀螺仪和磁力计）、GPS、和无线传感器网络ZigBee有效结合起来，取长补短，充分发挥各自的技术优势，从而实现在室内外环境下的无缝导航定位。论文将室内外无缝导航定位系统分成了两大模块：IMU/GPS组合导航系统和IMU/ZigBee组合导航系统。论文首先对两大模块各个子系统的基本概念、系统结构、工作原理以及优化算法进行了介绍，接着详细介绍了卡尔曼滤波技术在多传感器信息融合中的应用，最后提出了整个室内外无缝导航定位系统的总体设计方案和具体的实现方法。通过对实测无缝导航实验数据的分析和解算结果可以看出，在室外GPS信号良好和室内ZigBee辅助情况下系统解算的位置偏差较小；但在没有GPS和ZigBee辅助情况下仅依靠惯性导航定位输出的位置最大漂移16米，整个实验过程位置误差平均值在2米以内，基本满足了导航定位的需求。本文提出的基于IMU/GPS/ZigBee的室内外无缝导航定位系统可以实现载体在室内室外环境下的精确导航与定位，为移动终端在室内外环境中的导航定位提供了重要的理论依据。