随着现代导航技术的不断发展,各类导航已被广泛应用于航空航天、交通车辆、船舶运输和新兴领域,如无人机、智能机器人等;同时,微电子技术和惯性传感器也越发成熟,在测量元件等的精度提升方面不断突破,同时也向着微型化发展。在城市交通中,依赖于全球定位导航的协助,在指导车辆行驶和路线规划方面起到积极作用,但某些城市交通路段由于卫星信号被遮挡或干扰,会导致导航系统精度不准甚至中断,同时高层建筑也可以反射全球定位导航系统的信号,进一步弱化了信号清晰度。面对这样的问题,本文探索一种基于加速度计和磁强计的车辆自主导航系统,弥补在短暂(分钟级)失去GPS信号时的导航定位。本文围绕惯性自主导航的基本原理和应用开展,将加速度计和磁强计固定在运载体上,选取ADXL345型加速度计和HMC5883L型磁强计等作为实验器件对车辆进行测量。在捷联式惯导系统中,从几种传统姿态更新算法中选取四元数法作为姿态角的更新算法,通过对磁强计和加速度计的观测值进行几何求解获得姿态角,并通过卡尔曼滤波对陀螺仪求出的姿态角进行最优估计。在静止和动态实验中,获得的数据通过在Matlab中进行分析,与全球定位导航定位信息系统采集的数据对比,进一步验证该自主导航系统的可靠性。作为全球定位导航系统的补充,为其提供了信号缺失补偿,从而提高了车辆导航的整体精度。