为了应对高动态卫星信号短时受遮挡的恶劣环境，研究了基于序贯处理的 BDS/INS紧组合滤波方法。首先介绍了 BDS/INS紧组合滤波方程，然后详细推导了基于序贯处理的 BDS/INS紧组合滤波算法，并进行了相应的理论分析。最后利用惯性/卫星组合导航信号软件模拟器对基于序贯处理的 BDS/INS紧组合导航系统的滤波性能进行了仿真分析。结果表明：提出的基于序贯处理的 BDS/INS紧组合滤波算法在不损失滤波精度的情况下，有效地减小了系统的运算量，提高了计算效率，增强了惯性/卫星组合导航系统在高动态卫星信号短时受遮挡场景下的适用能力。

为了提高旋转全球卫星导航系统(GNSS)短基线双天线/微惯性测量单元(MIMU)组合系统的定向精度，该文构建了其紧组合系统。紧组合算法将GNSS的伪距、伪距率和载波相位作为旋转GNSS双天线/MIMU组合系统的观测量，用扩展卡尔曼滤波进行估计，估计得到的状态量对系统进行闭环反馈，最后得到组合系统的定向结果。对旋转GNSS双天线/MIMU组合导航系统的船载试验数据进行了紧组合离线解算，结果表明，当GNSS基线为0.3 m时，组合系统的航向误差小于1°，俯仰角和横滚角误差小于0.1°。

为应对日趋恶劣的战场电磁干扰环境, 对机载BDS/INS超紧组合导航系统抗压制干扰性能进行了仿真量化分析。首先介绍了BDS/INS超紧组合抗干扰的技术机理; 然后详细推导了纯卫星导航PLL跟踪环路及超紧组合PLL跟踪环路的误差公式, 并进行了相应的理论公式仿真分析; 最后基于惯性/卫星组合导航信号软件模拟器对机载BDS/INS超紧组合系统的抗干扰性能进行仿真测试。结果表明：在典型的机载动态下, BDS/INS超紧组合导航系统可提升9 dB左右的压制干扰抑制能力, 具有较好的抗压制干扰性能提升效果, 为后期机载惯性/卫星组合导航装备研制提供一定的理论参考。

针对单频点地基增强系统不能满足飞机CAT III类精密进近与着陆导航需求问题, 提出一种机载差分GPS(DGPS)与捷联式惯性导航系统(SINS)紧组合导航工作模式, 利用SINS提高组合后系统的导航特性。分析了SINS/DGPS紧组合滤波模型, 并构建了紧组合导航状态方程和量测方程, 利用改进的Kalman滤波器对滤波状态进行最优估计与补偿。进行了计算机仿真与实际系统验证实验, 实验结果表明, SINS/DGPS组合导航系统中, 当卫星信号不可用时, 利用SINS具备的自主性能够提高导航系统的连续性和可用性, 同时组合导航系统位置误差标准差相比机载DGPS单系统减小了50%以上, 提高了导航系统位置引导精度。

基于SINS/GPS的紧组合模型, 对GPS施加转发式诱骗, 观测诱骗信号对导航参数的影响。仿真结果表明转发式诱骗可以影响紧组合的导航性能, 在具体使用中有必要对GPS是否发生诱骗进行实时检测。其次, 将卡方检验法应用于GPS诱骗识别方面, 对残差卡方检验法和状态卡方检验法进行了仿真分析, 仿真结果表明两种卡方检验法均可以有效识别出斜坡式以及阶跃式的GPS诱骗信号。

当系统噪声和量测噪声统计特性不明确时，基于新息的自适应滤波对两种噪声进行估计时存在相关性，与实际情况不符而影响滤波精度。针对这种情况，提出改进的自适应滤波算法。首先建立了SINS/GPS紧组合导航系统空间方程；然后介绍了自适应卡尔曼滤波原理，指出了此算法对两种噪声估计出现相关性的原因，在此基础上提出了改进的自适应卡尔曼滤波算法，改进算法对系统噪声和量测噪声同时进行在线估计，解决了原算法存在的不足；通过半实物仿真实验可以看出，在系统噪声和量测噪声不明确时改进算法的估计精度，与原有算法在系统噪声和量测噪声已知时的估计精度相当，充分说明了改进算法的实用性。

针对传统着陆引导设备机动性能差而较难满足应急保障需求的问题，结合飞机进近着陆阶段对导航参数需求的特点，研究了基于DGPS/SINS紧组合的连续导航保障方案。卫星信号良好的情况下，通过建立差分基准站并将基准站的伪距等观测数据传输到流动站，在接收终端进行DGPS和GPS/SINS紧组合算法的处理；卫星信号丢失情况下，将SINS输出的速度信息作为观测量，进行载体相对位置的航路推算，可以获得飞机着陆阶段所需要的导航参数。实验结果表明，该方法可以有效获取飞机进近着陆阶段连续的具有较高精度的相对位置、速度和姿态参数，具有一定的实用价值。

在超级紧组合INS/GPS系统中,由于导航数据位可能会每20ms翻转从而影响弱GPS信号的跟踪精度,因此提出一种基于能量估计的数据擦除算法。该算法通过估计整个相关积分时间的所有数据位组合,找出组合中能量最大的作为可靠组合去除导航数据位影响,使系统相干积分时间扩展至20ms以上。经过高动态环境下仿真试验证明,在不需要导航位的先验知识条件下,该方法可以实现信噪比为16dB-Hz弱GPS信号码和载波连续跟踪。