惯性导航系统与卫星导航系统是目前主要的两种导航系统,二者的组合导航具有良好的信息互补性,通过深层次的组合导航技术和数据融合技术可以提高导航系统的精度和可靠性。因此,深入研究与分析深组合技术,对提升惯性/卫星组合导航性能具有重要理论意义及工程参考价值。本文在软件接收机的基础上,采用技术相对成熟且成本较低的MEMS-IMU作为惯性传感器,对紧组合、跟踪环路和深组合导航系统展开分析和研究,具体内容如下:论文首先对组合导航技术的背景和国内外的发展现状进行了概述。分析了两种非线性滤波技术EKF和UKF,并对软件接收机进行了设计和实现。文章对惯导辅助的紧组合导航系统展开研究与设计,设计了紧组合导航接收机的两种抗干扰方法,在仿真实验和硬件平台环境下对紧组合导航系统进行了实验,分析惯导辅助的紧组合导航系统性能。接着开展了基于I、Q信号观测的矢量跟踪环路的研究工作,分析了各通道信号相位及频率变化与接收机动态之间的内在关系,在前述两种不同的滤波算法下,对所设计的矢量跟踪环路进行了高动态和重跟踪能力的仿真实验。然后本文对深组合导航系统进行了详细的研究和设计工作。研究了三种级联式深组合导航系统模型,对深组合导航系统的两个关键技术即观测量的提取和环路复制信号控制方法进行了分析,讨论了惯导器件误差对深组合环路控制的影响,并且在静态和动态环境下对三种深组合导航算法的定位误差进行了实验分析。最后在软件接收机和深组合技术研究的基础上,进行了深组合导航系统仿真实验平台和基于FPGA和DSP深组合硬件平台的研究和设计工作,在硬件平台上进行了深组合导航系统环路跟踪的可控性能的实测数据验证。