车载自主导航系统不需要借助任何外部信息,利用导航的初始条件便能确定各种导航参数,具有自主定位的功能,并有定位精度高、稳定性和可靠性好、快速反应能力强等特点。论文采用捷联惯导系统(SINS)为主导航系统,与航位推算(DR)系统和气压高度计组合构成车载自主导航系统。捷联惯导系统是近年来惯性技术的一个发展方向,其具有自主导航能力,抗外界干扰能力强,但存在定位误差随时间积累的问题,不能用于长时间导航。里程计用来测量车辆的行驶速度和距离,不能单独用于确定车辆的位置,必须借助于从惯性导航系统中获得的方位信息进行航位推算,组成航位推算系统。同时,在高度空间上利用气压高度计对高度定位误差进行抑制,提高系统高度通道的定位精度。论文的主要研究内容包括:1.在陀螺和加速度计均以增量形式输出的方式下,介绍了捷联惯导系统的算法编排,并介绍了适合于增量形式数据处理的捷联算法基本理论,包括四元数法、等效旋转矢量算法及圆锥误差补偿算法;在里程计采样以路程增量形式输出的方式下,推导了航位推算算法和误差方程,研究了航位推算系统误差的规律。2.对捷联惯导系统、航位推算系统误差方程进行了分析,建立卡尔曼滤波的状态方程和量测方程,给出了车载组合导航系统的滤波组合方案,试验验证其能够有效地抑制导航误差。3.对SINS/DR组合导航系统进行仿真,结果表明:捷联惯导系统与航位推算系统进行组合之后,系统的定位精度得到了很大的提高,同时,航向误差角也得到充分的估计。