捷联惯导系统以其自主性、输出信息的连续性及全面性等诸多优点,在陆、海、空、天等导航领域得到广泛应用。但是,陀螺仪误差、加速度计误差、初始对准误差等误差源激励捷联惯导系统产生舒勒、地球及傅科周期性振荡误差,陀螺仪随机误差分量更是会产生均方根值随时间的平方根增长的累积误差分量,严重降低了捷联惯性导航系统的实时导航精度。论文针对上述问题展开捷联惯导系统误差抑制和补偿方法的研究工作,为克服传统阻尼技术存在的超调误差大、误差收敛时间长等缺点,以卡尔曼滤波技术为基础,对自适应组合导航技术、信息融合技术、振荡误差抑制技术进行深入探讨,同时,对无阻尼捷联惯导系统振荡误差补偿方法进行研究,以提高其导航精度。论文的主要工作如下:首先,建立捷联惯导系统及其组合导航系统相关模型,主要包括:捷联惯导系统常用坐标系、力学编排、系统误差方程和组合导航系统数学模型等。针对噪声统计特性未知造成的滤波精度降低甚至发散的问题,对传统新息自适应卡尔曼滤波算法进行改进,设计量测噪声方差矩阵的梯度检测函数,实时检测噪声统计特性的实际变化情况,根据梯度函数检测结果,以滑动窗口自适应函数实时调整新息检测序列采样区间宽度,实现窗口宽度自适应变化。计算机仿真结果表明,论文所设计的基于滑动窗口的新息自适应组合导航算法的窗口宽度可根据实际情况自适应改变,从而避免了固定窗口宽度的选取,使算法跟踪精度和跟踪灵敏度同时得到保证,且计算量小,具有较高实时性,有效提高了组合导系统导航精度。其次,讨论并分析抑制捷联惯导系统振荡误差的传统阻尼技术,针对其存在的超调误差大、误差收敛时间长等缺点,提出基于卡尔曼滤波算法的全振荡误差抑制方法,利用加速度计测量信息和捷联惯导系统计算参数推导了载体速度变化率在地理坐标系上的投影,在固定时间段内对速度变化率进行积分处理,分离出载体运动速率,并用外部参考速度对其进行补偿,将补偿后的积分结果作为卡尔曼滤波观测量,推导出卡尔曼滤波观测方程,采用卡尔曼滤波器进行捷联惯导系统误差状态估计,以输出校正或反馈校正的方式进行捷联惯导系统振荡误差的补偿。同时,理论推导基于卡尔曼滤波的全振荡误差抑制方法的系统误差,与传统阻尼技术系统误差进行对比分析。计算机仿真及试验结果表明,论文提出的捷联惯导系统振荡误差抑制方法可以实现舒勒、地球及傅科振荡误差的同时抑制,并且,相较于传统阻尼技术而言,大幅缩短误差收敛所需时间,显著减小了阻尼状态切换过程中产生的超调误差。再次,讨论并分析以速度误差为观测量的组合导航算法误差,为进一步缩短基于卡尔曼滤波算法的全振荡误差抑制方法的误差收敛时间和提高其导航精度,提出了基于双滤波器的捷联惯导系统振荡误差抑制方法,设计双滤波器串行结构,利用组合导航算法的速度平滑作用及其误差收敛速度,以估计误差协方差矩阵为依据,通过信息融合技术进行双滤波器信息融合,并设计状态估计值修正函数,抑制外速常值误差对系统误差的影响。计算机仿真结果表明,论文提出的基于双滤波器的捷联惯导系统振荡误差抑制方法可以有效缩短误差收敛时间,抑制外速常值误差对系统的影响,提高系统导航精度。最后,深入探究捷联惯导系统误差传播机理,解析无阻尼捷联惯导系统误差,针对非匀速运动且外部参考信息不可用时振荡误差得不到补偿的问题,提出无阻尼捷联惯导系统振荡误差补偿方法,基于周期性振荡信号平均相消原理,利用捷联惯导系统可并行执行多套导航算法的特点,从数学角度出发,利用两个相位相差?的周期性振荡信号可平均互补的特性,通过预测时间序列及延时对准达到补偿周期性振荡误差的目的。计算机仿真及试验结果表明,该方法在无阻尼状态下可实现捷联惯性导航系统的周期性振荡误差的补偿,在提高捷联惯导系统精度的同时,有效地保留了捷联惯导系统的自主性。