惯性导航作为现代军事重要的导航方式备受关注,对它的性能测试也至关重要。随着军事武器的升级以及工作环境的复杂化,特别是对于洲际弹道导弹和潜艇等装备,一旦惯导的性能达不到要求或是发生故障,对武器系统将产生严重的影响。传统的测试转台不能完全真实地模拟惯导工作环境,并且过于依赖转台,难以满足复杂条件下的惯导测试。近些年,卫星导航精度不断在提升,尤其是精密定位快速的发展,为卫星导航应用于惯导性能测试提供了可能性。卫星导航测量相对于一般测量技术具备低成本、高精度、全天候的特点。针对传统惯导测试方法存在的弊端,本文对基于卫星导航的惯导性能测试系统的设计进行了分析,开展的研究工作如下:(1)分析了使用卫星导航辅助惯导性能测试相对于传统测试方法的优势,基于传统的部分模糊度固定方法对卫星导航精密定位的精度性能进行研究,说明了使用卫星导航测量惯导性能参数的可行性。(2)针对现有的转台测试和飞行试验的特点,开创性地提出了一种基于跑道的惯导性能测试系统的构想。说明了使用跑道测试系统能够测量的惯导性能参数及其适用范围,提出了整个测试系统的总体架构,包括测试参数需求、系统设计目标、跑道系统组成、系统条件假设、测量方法要求,其中还分析了卫星导航在整个系统起到的作用以及实施要求,最后分析了跑道系统的测量误差和精度范围。(3)研究了跑道测试系统的设计及实现技术。使用3dmax技术构建了合适的轨道模型,重点分析了轨道的基准系统以及变形监测,分别对位置相关和姿态相关惯导性能参数提出了相应的测试方案。开发了基于matlab的卫星导航姿态测量GUI软件,通过仿真实验说明了卫星导航精密定位的测姿精度以及这种方式存在的局限性。另外,分析了使用高速摄影技术对跑道系统进行测量,提出了一种基于轨道位置的姿态测量方法,最后论述了跑道系统的数据流向。(4)以GPS提供的测量结果为基准进行惯导参数仿真实验,主要对SINS解算输出的位置、速度、加速度进行测试。GPS测量部分通过卫星信号模拟器进行半实物仿真,SINS部分针对设定的轨道,设计matlab GUI软件进行仿真,最后通过对仿真结果的数据处理验证了以GPS测量结果为基准的SINS性能测试具有可行性。