文章针对低成本MEMS导航操作应用传统紧耦合方法解算精度受限的问题,提出了一种使用载波相位平滑伪距GNSS PPP/INS紧耦合导航的算法。实验表明,使用相位平滑伪距的GNSS PPP/INS紧耦合方法后低精度的MEMS和GPS组合位置精度为分米级,速度精度为厘米秒甚至毫米秒级,比传统C/A码紧耦合定位精度高,有较好的收敛性;其次当增加相位平滑的历元数后精度也相应提高。当出现GPS信号中断时,该方法能够加速中断以后滤波收敛的速度,将导航精度控制在中高精度惯导作业要求范围内。该方法节约了导航作业的设备成本,具有一定实际意义。论文分为三大模块,首先介绍了导航系统的数学基础、坐标系建模、地球模型理论,由此为后续算法的研究奠定基础;其次介绍了惯性导航系统数学建模、误差模型以及GNSS卫星导航系统的基本理论;最后引出卡尔曼滤波系统方程并提出基于相位平滑伪距GNSS PPP/INS紧耦合技术改善低成本MEMS导航精度的算法,通过实验论证得出结论。相位平滑伪距的GNSS PPP/INS紧耦合方法,处理低精度的MEMS位置精度可达到分米级乃至厘米级,速度精度为厘米秒乃至毫米秒级,比传统C/A码伪距紧耦合方式精度高,收敛快;随着载波相位平滑历元数量的增多,平滑伪距观测值的误差影响减小,使得导航精度提升,达到了中高精度MEMS设备要求;当出现GPS中断,GNSS PPP/INS算法大大缩短了中断到滤波收敛的时间,减小了GPS数据中断的影响,将精度控制在工程需要的范围内,大大改善和提高了低成本MEMS在导航中的应用价值。综上,本研究对于高精度的导航作业节约了设备成本,具有一定实际意义。