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微惯性测量系统(MIMU)具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的特点,在军事领域及民用领域有着广阔的应用前景.该文主要围绕MIMU/GPS组合导航系统的几个关键问题进行了下列研究:将均匀设计的实验方法引入到微机械陀螺的测试中,设计了均匀设计表和实验方案,对某型单自由度和双自由度两种微机械陀螺的零偏、标度因数、稳定性、重复性等重要指标进行了全面的测试和分析.结果表明均匀设计法可以大大缩短测试时间,降低测试成本.对某型双自由度微机械陀螺漂移非平稳随机信号建模进行了深入研究,最终建立了陀螺漂移随机信号数学模型.将灰色理论与时间序列分析相结合,提出一种GM+AR建模方法应用于微机式陀螺的温度建模中,结果表明,在建模精度和运算速度上优于传统方法.设计了一种简化的数学模型,对MIMU系统进行了6位置建模,通过速率标定和位置标定,设计了一种快速辨识误差模型系数的方法计算出了微陀螺零偏、标度因子、交叉项系数,微加速度计零偏、标度因子、耦合系数等重要参数.对MIMU/GPS组合的数学模型及算法进行了研究,在前面误差建模的基础上采用卡尔曼滤波,Suge-Husa自适应滤波,渐消记忆卡尔曼滤波的方法,并对各种滤波方法进行了比较.仿真结果表明,MIMU与GPB组合技术上可行,组合系统的精度与GPS精度相当.深入系统地研究传递对准问题,推导了传递对准公式,在四种轨迹下研究了计算参数匹配法和测量参数匹配法,并提出了一种基于遗传算法的传递对准方法,在对准精度和快速性方面有所改进.利用低精度的INS和北斗双星构成组合导航系统,建立了组合导航系统数学模型,进行了双星定点定位试验及组合系统实际跑车实验,对静态和动态全程卡尔曼滤波和分段卡尔曼滤波进行了详细讨论.