本文进行了低成本SINS／GPS组合导航系统的设计与仿真。组合系统由惯性系统、GPS系统、气压高度表及磁航向仪构成。导航传感器的各部分输出信息送导航计算机，应用卡尔曼滤波方法进行数据处理得到最优导航信息。考虑系统的特点，陀螺采用压电或微机械陀螺，加速度计采用微机械加速度计；GPS测量装置采用成本较低的GPS-OEM板；导航计算机采用PC／104系列产品。 文中讨论了压电、微机械等惯性器件的工作原理和数学模型，并对低成本的惯性系统误差模型进行了研究简化；本文深入分析了GPS的主要误差源，并建立了GPS的误差模型；同时还分析了气压高度表和磁航向仪的误差模型。通过分析研究，确定了系统的数学模型。 本文着重研究了SINS／GPS组合导航系统的设计。组合系统采用位置、速度组合方式；在不影响系统精度的情况下，通过对低成本的惯性系统误差方程进行了简化，减小了计算量，减轻了计算机负担，降低了成本；在校正方式上，采用了反馈校正的方法，提高了SINS误差方程的线性化近似程度，提高了精度；在卡尔曼滤波计算中，采用了U—D分解的方法，提高了滤波器的数值稳定性；在滤波器中将气压高度表、磁航向仪的输出信息与GPS的输出信息分组顺序处理即序贯处理，保证了在GPS信号丢失时前两者信息对SINS的修正作用，同时还降低了计算量，保证了实时性。针对几种典型的飞行段设计了仿真飞行轨迹，并对三种不同性能级惯性器件的SINS／GPS组合系统进行了仿真，并模拟了GPS信号丢失时的情况。结果表明：对于陀螺漂移为100度/小时、加速度计零偏为0.005g的组合系统，位置精度可以在60米左右，速度精度可以达到1米／秒左右，姿态角精度可以达到0.25度左右。在GPS信号丢失时，系统误差的增长速度比纯SINS系统明显减缓，信号丢失2分钟后，位置误差为370米，速度误差为2.4米／秒。