本文对捷联惯导系统(SINS)与全球定位系统(GPS)的组合导航系统进行了研究。该系统是综合了SINS自主性和GPS高精度优点的现代导航系统，具有导航精度高、可靠性好、小型化等特点，是现代导航系统的发展方向之一。捷联惯导系统采用低成本、低精度的IMU器件，采用卡尔曼滤波算法完成组合导航系统的信息融合，其导航精度能满足所做项目的要求。 论文首先介绍了导航的基本知识，在此基础上分析SINS和GPS的基本原理和构成，介绍了捷联惯导系统的力学编排，在捷联解算中，姿态解算采用四元数法，位置矩阵解算采用方向余弦法，四元数微分方程的求解采用毕卡逼近法，四元数的即时修正采用四阶龙格一库塔法。并且对捷联惯导的误差作了详细的分析，并建立了误差模型。其次分析了SINS/GPS组合导航系统的各种组合模式，重点对位置/速度组合方式进行了设计，根据惯导系统和GPS的误差模型，利用反馈校正的方法，设计了卡尔曼滤波器。用Matlab编写仿真程序，进行了仿真分析。仿真结果表明SINS/GPS组合导航系统在精度和可靠性两方面，较单一的导航系统都有明显的改善和提高。最后针对实际应用中量测噪声未知的情况，对自适应卡尔曼滤波进行了研究。