无人机以其优越的作战性能，近年来在战场中获得了广泛的应用，随着战争环境日趋复杂，人们对无人机系统的要求也越来越高，各国均投入了巨大的财力致力于无人机的相关研究。其中，无人机航迹规划系统和导航系统是无人机作战的重要基础，是实现无人机安全快速执行飞行作战任务的重要保障。本文对于无人机航迹规划系统和导航系统中的关键技术问题进行了初步研究。首先，本文对无人机系统的两个重要子系统即无人机航迹规划系统和导航系统进行了初步研究，分别建立了无人机航迹规划系统和导航系统的模型，并从结构上详细分析了各系统内部模块之间的关系及功能，初步提出了无人机航迹评价条件和无人机导航参考坐标系。其次，本文从理论上，详细研究了无人机的航迹规划算法和导航系统的原理以及关键问题，针对航迹规划中的二维和三维搜索空间以及模型，分析各航迹规划算法的特点，并提出基于粒子群算法和蚁群算法的融合算法，通过MATLAB仿真研究表明，该融合算法在航迹规划中能够快速收敛得到全局最优解；另外，针对无人机捷联惯性导航系统，本文重点研究姿态的捷联惯导解算算法。最后，本文设计基于惯性导航的半实物仿真实验系统，用来验证航迹规划算法的性能。该系统的上位机基于可视化飞行模拟软件，用来观察航迹规划算法的规划结果，下位机基于DSP控制的转台，用来实现航迹规划算法的控制结果。同时，该系统实现了上位机和下位机的双向通信，通过上位机到下位机的通信，可以将航迹规划算法的结果输入DSP；通过下位机到上位机的通信，可以将附着在转台上的导航系统的测量结果反馈给上位机。实验结果表明，本文设计的无人机航迹规划半实物仿真实验系统具有良好的有效性和可靠性。