车载定位定向系统是机电一体化的惯性导航系统,以其为核心的导航系统在军用和民用车辆定位定向任务中发挥着越来越重要的作用。车载导航系统的硬件方面也随着国内惯性器件设计工艺、机器加工精度、电子技术等逐渐成熟,对应的成本也不断的下降。软件则随着行业对惯性导航算法的不断深入,精度也是不断的提高。在软硬件双重作用下大大延伸了车载组合系统的发展和应用,本文研究车载定位定向的相关算法和技术,根据项目需求开发车载组合系统。本论文主要是根据“X型火炮车载定位定向系统的预研”项目开展研究工作,通过对X型火炮的功能和使用环境、总体用户对车载定位定向系统的需求等进行分析和方案设计。根据总体对车载定位定向系统的精度需求、体积和重量等,进行惯性器件的优选和体积的布局与设计;搭建完成的车载定位定向系统的硬件平台与软件平台配合实现与火控系统的交互,达到战车、定位定向系统之间的互联、互通,从而满足X型战车的作战要求。论文主要工作内容如下:首先对惯性导航技术的发展进行概述;对车载定位定向系统的结构和工作原理进行概述;研究惯性导航工作的基础平台即各种模型,主要包括地球模型以及参考系数、导航中使用的几种直角坐标参考系等;研究导航解算中使用的卡尔曼滤波技术、相关的导航算法微分方程和软件开发的技术。其次对车载定位定向系统的软件进行设计和开发。从X型战车项目任务书需求出发,对车载定位定向系统的功能进行需求分析,对功能进行模块化设计并分解为最小功能模块,对各个最小模块的编写采用C语言进行编辑,最终合并成完整的系统软件。最后是对车载定位定向系统的软件进行测试,主要包括对软件代码进行调试、整体样机精度测试,通过两种测试最终满足X型战车项目的使用要求。车载定位定向系统与战车火控系统通过CAN总线相互连接,在静态条件下能为战车提供方位角、俯仰角和横滚角信息,在动态条件下能为战车提供实时方位角、俯仰角和横滚角、东北天三个方向的速度、纬度、经度和高度信息,保证战车在隐蔽的条件下能够顺利完成作战任务。