随着微机电技术的飞速发展,基于微机电技术的微型惯性测量单元(MIMU)日渐成熟。但是由于MIMU的精度比较低,由它组成的MINS的误差随时间积累,很难长时间的工作。GPS能提供高精度的位置和速度数据,但是它的数据输出频率比较低,而且当有障碍时,GPS会失去信号。而MINS短时期内能提供高精度的速度、位置信息,所以由MINS与GPS组成的组合导航系统,能有效的取长补短,其可靠性与单个导航系统相比有明显提高。本文主要做了以下几方面的工作:1.针对MEMS精度较低,无法实现自对准的特点,本文提出利用磁强计辅助MIMU进行粗对准的方法。针对MINS/GPS组合导航系统对准失准角较大,无法使用常用的基于线性模型的卡尔曼滤波,使用UKF算法易受初值误差和动力学模型异常扰动误差影响的问题,提出采用基于自适应原理的自适应UKF算法实现精对准。针对ADIS16405 MIMU的特点,对MINS进行建模,并用卡尔曼滤波算法对MINS与GPS接收机的数据进行数据融合。2.以TI公司的双核处理器OMAP3530为主处理器设计了MINS/GPS组合导航系统硬件电路。MIMU采用的是AD公司的基于MEMS技术的惯性测量单元ADIS16405;GPS采用的是NovAtel公司最新推出的高性价比的OEMStar。完成硬件电路设计后先是建立了嵌入式Linux系统以及OMAP3530双核通信的开发环境;然后编写接口驱动程序,设计ADIS16405和OEMStar的应用程序;最后在OMAP硬件平台中实现了初始对准算法以及组合导航算法。3.对系统进行了相关的实验,实验结果表明系统的速度误差小于0.15m/s,经纬度误差小于3.5m(CEP),高度误差小于7m(CEP),并且系统具有体积小、功耗低、成本少的特点,在微小型组合导航领域具有一定的工程参考价值。