高超音速巡航飞行器具有速度快、突防能力强等特点,成为当今世界军事强国关注的重要战略发展方向,是二十一世纪的战略制高点。高超声速飞行器的导航系统是充分发挥其威力的关键所在。本文研究了高超声速飞行器的捷联惯导、北斗导航、天文导航方法;在捷联惯导/北斗、捷联惯导/天文组合导航的基础上采用联邦滤波结构设计捷联惯导/北斗/天文高精度组合导航系统及其信息融合算法;针对高超声速飞行器可能存在的黑障现象,对组合导航算法进行改进,提出“黑障”下高超声速飞行器的组合导航信息快速补偿算法。为了设计仿真需要的数据,提出了一种产生飞行航迹的简单方法,根据高超声速飞行器的典型飞行情况设计了典型的航迹,并产生仿真需要的数据。仿真结果表明,该捷联惯导/北斗/天文组合导航方案导航精度高、可靠性好,能够适用于高超声速飞行器的高精度导航,可行性好。