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随着航空、航天和航海技术的发展,对导航系统的性能要求越来越高,单一的导航系统已经无法满足工程应用的要求,组合导航系统已成为当前最重要的导航系统解决方案,本文在综合分析现代导航系统性能以及组合导航系统基本理论的基础上,研究了易于工程实现的组合导航系统信息融合技术,提出了一种利用DSP实现嵌入式SINS/GPS/MC微小型组合导航系统方案,并完成了组合导航系统的设计与软、硬件实现。论文首先简要阐述了组合导航系统的特点,国内外的发展现状;并分别对捷联惯性导航系统(SINS)、全球定位系统(GPS)和电子罗盘(MC)导航系统进行了详细介绍,包括工作原理、误差分析及优缺点等。在此基础上,阐述了SINS/GPS/MC系统的组合原理,着重分析了捷联惯性导航系统算法。为了提高SINS系统的精度,在具体分析SINS系统误差源的基础上,针对安装误差、惯性器件的常值误差与刻度因子误差建立了误差模型,并进行了标定实验。其次,系统地研究了组合导航系统中的信息融合技术,在分析各种组合模式的优缺点后,深入研究了基于卡尔曼滤波的位置、速度和航向组合模式的信息融合算法,分别设计了基于集中卡尔曼滤波器和UKF滤波器的组合导航算法。在滤波后,设计了组合导航系统的反馈校正,在速度、位置、姿态修正的基础上,提出了一种对四元数的修正方法。第三,针对导航系统要求成本低、体积小、功耗低和可靠性高的特点,设计了基于DSP的嵌入式SINS/GPS/MC组合导航系统方案,并完成了组合导航系统各个模块的软硬件具体设计与实现。最后,对设计的组合导航系统进行性能检验,对组合导航系统进行了静态实验和小车实验。分别对采用误差模型补偿前后的SINS系统和两种不同的滤波方式的组合导航系统的误差进行了分析、比较。实验结果证明,采用误差模型补偿方法后,SINS系统导航误差显著减小;采用组合导航后,与单个导航系统相比,系统的性能有明显的提高。