论文以某型无人机的控制系统开发为项目背景，对嵌入式组合导航技术展开了研究，并设计研制了一套基于微机电（Micro-Electromechanical Systems，MEMS）器件的嵌入式机载导航系统。本文首先研究了捷联惯导（Strap-down Inertial Navigation System，SINS）和全球定位系统（Global Positioning System，GPS）的原理及特点，实现了捷联惯导解算算法，包括姿态矩阵更新、速度和位置计算等，在此基础上建立了捷联惯导系统的误差模型。分析了GPS与SINS的组合模式及校正方式，并采用速度、位置组合设计了基于卡尔曼滤波器的组合导航算法。仿真实验表明，组合导航系统大大提高了单一GPS或SINS导航的精度。在分析小型无人机对机载导航系统功能及性能需求的基础上，设计了基于MEMS惯性器件的嵌入式GPS/SINS组合导航系统方案。论文完成了器件选型，包括MEMS惯性传感器、GPS接收机、导航处理器等，完成了电源设计、导航处理器TMS320C6713和控制器TMS320F28335的外围电路设计、传感器接口及片外存储器接口电路等硬件电路设计。基于设计的硬件平台，开发了系统软件，其中导航处理器TMS320C6713的软件主要包括GPS数据包解码程序、捷联惯导解算程序和卡尔曼滤波程序等；控制器TMS320F28335中的软件主要为数据采集和输出程序，以及控制相关的一些程序。论文所研究的项目完成了样机调试，进行了系统实验，包括三轴转台静态试验和无人机搭载飞行试验。试验结果表明，本系统工作正常，实现了预期功能，可以得出结论：本系统设计是成功的。