由于水下载体的工作环境的特殊性,使得其在水下航行时无法像陆地上一样依靠卫星导航系统、天文导航系统等的信号进行导航定位。惯性导航系统因此成为了水下航行器获取导航定位结果的关键设备。但是纯惯性导航系统也有其自身无法克服的缺点,由于其是采用了积分运算的方式来解算载体的状态信息,使得惯性系统解算中的误差不断累积,并最终影响导航解算的精度和可靠性,甚至导致发散的情况出现。可通过改进惯性导航系统中传感器的硬件方面的性能解决这个问题,但是需要付出较高的代价。而利用地球的物理场信息辅助导航定位的方式则优势明显,其主要方式有地形辅助导航、地磁场辅助导航和重力场辅助导航。考虑到前两者分别存在隐蔽性差或载体自身电磁干扰的问题,本文进行了水下载体重力场辅助导航方面的研究。具体工作内容如下:首先,针对现有的SITAN算法精度低、稳定性差的问题提出了改进型SITAN算法,即为相关SITAN+降权迭代技术组合的匹配算法。实验结果证明:改进型SITAN算法在保留原SITAN算法实时性的同时提高了其稳定性与精度。其次,由于当前衡量重力场特征信息丰富程度的指标多种多样,不同指标反映了重力场不同方面的特性。如何在保证原始信息的损失在可接受的范围下综合运用重力场不同方面的特征信息成为适配区选择中的关键问题。针对此问题使用了主成分分析法将重力场标准差、粗糙度、斜率以及相关系数综合成为一个单一的衡量重力场的适配性的指标。采用MSD准则的TERCOM算法进行了实验验证,结果表明选择方法可靠,为适配区的选择提供了一定的参考。