随着导航技术的发展,尤其是各国全球卫星导航系统的快速部署和完善,多个导航系统间的组合定位逐渐成为热点和趋势。同时军民用各领域对高性能导航的需求也越来越多,单一导航系统通常很难满足其导航定位需求。本文从GNSS多模组合定位、GNSS/INS组合导航两个方面,对多导航系统间的组合定位信息处理进行了研究和探讨。本文主要研究工作如下:1.研究了GNSS及INS数据预处理过程与方法。分析了各GNSS系统间差异并做时间系统和空间坐标的统一。从导航信号功率谱、载噪比两方面对GNSS数据质量做了理论分析和数据测试,为后续实现GNSS多模组合定位提供一些先验信息。分析了INS解算原理,并对滤波融合定位时信息速率不一致问题提出解决方法,为后续定位处理做好准备。2.研究了GNSS多模联合定位技术及方法。分析了GNSS各系统信号处理过程,卫星、用户位置速度计算。研究了卫星定位信息优选问题,简化了GDOP计算,分析推导了GDOP递推关系,提出一种考虑卫星接收信号质量、观测误差及仰角的多模选星方法,并做了仿真验证。分析GNSS多模联合解算原理,建立了多模组合的卡尔曼滤波模型,在实际解算时对各历元时刻的观测量做串行处理,并检测观量的有效性。基于IGS的观测数据及实测数据,做了相应的实验验证。3.GNSS与INS系统的组合技术与方法。基于小误差角假设推导整理了INS误差模型,分别建立了空间杆臂误差模型和时间不同步误差模型,并作为组合导航系统状态进行滤波估计。分析了GNSS/INS松组合信息处理过程,建立了以位置/速度偏差作为观测量的组合模型,基于卡尔曼滤波实现了GNSS/INS松组合。分析了GNSS/INS紧组合信息处理方法,建立状态方程及量测方程得到基于伪距和伪距率融合的紧组合模型,采用无迹卡尔曼滤波实现了紧组合。分析松组合紧组合各自的优势和不足,针对在城市狭谷等环境中出现缺星情况时松组合系统性能恶化的不足,提出了易于实现的改进组合方法,用惯导的位置参与GNSS的解算,并做了详细的推导分析和仿真验证,结果表明改进组合的性能与紧组合相当。4.在前文GNSS多模组合定位、INS/GNSS组合定位研究的基础上设计了半物理实现平台,对相关理论方法做了验证实现。利用GNSS中频信号采集设备采集了GPS/BDS多模信号,设计了多模组合定位数据处理软件对实采数据进行捕获跟踪、组合解算处理,信号跟踪稳定,定位精度可达4.5m(95%CEP)。其次利用惯性测量单元ADIS16405与GNSS采集设备采集卫星和惯导数据,在此基础上实现了GNSS与INS的松紧组合导航,实验表明在普通车载环境下二都性能相当。针对城市狭谷等可能出现的缺星情况将前面提出的改进组合与紧组合做对比实验,验证了改进组合在缺星情况下与紧组合性能相当。