研究了基于MEMS IMU、GNSS、磁力计、气压高度计的单兵组合惯导系统(简称"单兵惯导系统")。单兵惯导系统佩戴在人体腰部,通过MEMS IMU检测人体运动角速率、加速度,结合磁力计测量的磁航向、气压高度计测量的气压高度、GNSS获得的位置、速度、航迹、海拔高度等信息,运用自适应Kalman滤波器,进行多信息融合和组合导航解算,实现室内、室外无缝定位导航。通过研究人体运动特征,建立了人体运动模型,实现了步态自动检测、步幅自动修正;通过研究磁力计的特性及其与环境的关系,建立了磁航向误差模型,实现了航向自动校正。通过这些措施,有效减缓了惯导系统的航向、位置误差随时间的积累,使GNSS失效情况下的航迹推算精确、可靠。对单兵惯导系统进行了大量的室内、室外步行试验,试验结果表明:在GNSS有效情况下,单兵惯导系统航向误差优于0.5°,位置误差优于5m;在GNSS无效的情况下,单兵惯导系统航向误差优于1°,位置误差优于行程的3%,无论GNSS是否有效,高度误差优于1m,可以分辨楼层,完美实现了室内外无缝定位导航,具有重要的工程应用价值。