本文旨在利用信息融合技术来降低GPS/INS复合制导的制导工具误差(导航系统误差),重点研究如何提高GPS/INS组合导航的精度和可靠性,以给出准确的速度、位置和姿态导航参数来生成准确的制导指令,进而提高精确制导武器的制导精度。论文的主要研究工作如下:(1)确定了INS和GPS导航参数解算方法和流程;建立了惯导误差方程、惯性传感器误差方程和GPS接收机误差方程;并完成特定轨迹下INS和GPS导航解算仿真。(2)将一种改进的强跟踪卡尔曼滤波算法应用于GPS/INS紧耦合导航系统中。利用残差观测值来实时自适应调整滤波增益矩阵的同时,通过加入时变噪声估计器对强跟踪卡尔曼滤波算法进行改进。解决了由于噪声模型建立不准确或噪声模型发生不确定变化造成的滤波估计偏离问题,有效地提升了系统的精度和抗干扰能力。(3)将小波分析技术应用于GPS/INS组合系统的故障检测中。利用小波分析在时频域表现出良好的细节处理特性,将GPS接收机的可测数据或导航定位数据作为处理对象,进行多尺度下的分析,通过识别异常点来判断故障的发生。该方法具有高效灵敏,简洁直观,易于工程实现等特征。有效解决了基于卡尔曼滤波的?~2检测法严重依赖准确的数学模型、故障检验不及时和计算量较大等问题。(4)完成GPS/INS容错复合制导系统设计,并将其用于巡航导弹的中制导。针对GPS/INS松耦合导航系统,首先,采用“方差上界”技术解决了GPS接收机输出的位置和速度测量值相关问题;然后,采用一种联邦容错卡尔曼滤波器进行导航信息融合,实现对GPS故障的检测和隔离;最后采用三层故障检测结构实现了整个系统的容错设计。通过导航误差以及中制导结束点的速度、位置误差散布域来分析中制导精度,仿真结果表明:采用GPS/INS容错复合制导能够有效克服制导工具误差导致的中制导结束点速度、位置偏差;制导系统能够在GPS接收机发生故障时,通过其良好的容错性能保证较高的制导精度。