随着我国现阶段从近海防卫到远海巡航战略演变,对各类水面及水下舰船惯导系统在精度和可靠性等方面提出了更高的要求。冗余技术通过系统级或器件级冗余的方式,是提高舰船惯导系统可靠性最有效的方法。其中,器件级冗余方法按照一定的方式,将各个惯性器件安装在一起,利用重复的测量信息提高系统可靠性和导航精度,并能避免系统级冗余大大增加成本和重量的问题。为降低传统单点故障检测的虚警率和漏检率,本文针对适合船用领域的冗余式捷联惯导系统,通过设计基于GLT的多点故障检测算法,改进冗余式捷联惯导系统的故障检测和隔离性能,并展开故障检测与隔离性能验证,达到提高算法适用性的目的。论文首先在开展捷联惯导系统基本原理和误差特性分析的基础上,从系统精度和可靠性两个方面,论证采用器件冗余技术提高系统可靠性和精度的优越性,并从理论上推导建立了冗余式惯导性能测量指标。在对现有的故障检测方法优劣性比较后,确定本文的故障检测方法。其次,考虑故障检测方法的虚警率和漏检率两个指标,设计了基于GLT的多点故障检测方法;并从元器件配置入手,选取了适合船用领域的冗余惯导系统方案作为验证模型,比对单点检测的方案与多点检测方案的虚警情况和漏检情况,证明不同冗余方案采用多点检测完成故障检测的优越性。在完成多点检测方案设计及方案有效性验证的基础上,论文设计了冗余式惯导系统的故障管理性能验证的方法,通过仿真探究了故障门限和故障陀螺的故障幅值对故障管理性能的影响;最后,对于四陀螺冗余系统,GLT方法只能检测出故障而不能隔离出故障的问题,提出线性估计来进行故障的隔离方法,通过仿真证明该方法能够隔离四陀螺冗余系统的故障。