捷联惯性导航与GPS作为重要的导航方式已经取得广泛应用。由于组合导航能够降低成本的同时增强导航精度,其已经成为导航技术的重要发展方向。SINS/GPS组合导航系统结合了SINS的高可靠性和GPS的高精度,近年来受到广泛重视并已取得一系列成功应用。低成本捷联惯导系统,由于陀螺仪信噪比较低,此时往往存在较大的方位误差角并成为一个非线性环节,因此,研究方位大误差角下的SINS/GPS组合导航系统具有重要意义。本文首先介绍了组合导航的发展现状,然后介绍了捷联惯导系统和GPS的基本原理,在大方位误差角的条件下建立了捷联惯导非线性误差模型及GPS的误差模型,并建立系统的状态方程与观测方程。接着,论文分别介绍了EKF、UKF、PF及其边沿化算法。最后,论文设计了基于紧密组合的SINS/GPS组合导航仿真系统。首先利用数学方法模拟一条载体轨迹,并模拟陀螺仪和加速度计的输出结果,然后进行捷联解算和GPS系统仿真,应用前面建立的系统模型,在此基础上将上述滤波算法用于系统滤波并分析比较。