作为一种先进复杂的新型多用途航空制导武器系统,从上世纪90年代开始,世界各国均对防区外攻击布撒器投入广泛研究。高精度导航、精确制导、隐身外形和模块化设计可提高防区外布撒系统在对方防空体系里生存能力和作战能力。高精度导航系统可为精确打击提供有力的信息支撑,是布撒器设计研究中的重要环节。本论文采用捷联惯导(SINS)、北斗卫星(BD)与偏振光敏感器构成的组合导航系统,为布撒器提供成本低、可靠性高、实时性强、全天候的高精度导航信息。首先,调研了国内外组合导航系统发展及研究现状,对惯导INS、北斗BDS、偏振光(Polarized Light)导航系统各自优缺点及组合导航系统方案进行梳理和分析,调研了组合导航及相关滤波技术方法。其次,定义了分析布撒器运动的常用坐标系并给出坐标系之间的转换关系,建立了布撒器6DOF运动模型,结合布撒器实际运动特点进行了必要简化。根据纵侧向运动解耦和瞬时平衡等假设,设计布撒器飞行方案弹道并开展仿真分析,为后续导航系统滤波器设计及分析奠定基础。再次,介绍了布撒器捷联惯导系统基本原理及其数学编排过程,分析并给出了系统状态误差传播方程,对纯捷联惯导下布撒器导航误差进行了仿真及分析,结果表明其导航误差随时间发散。为弥补上述缺点,引入北斗和偏振光两种辅助导航手段。介绍了北斗卫星导航系统及其工作原理,基于最小二乘算法对其进行定位解算;分析了偏振光导航机理,量化描述偏振光,建立大气偏振模型,利用偏振光测量敏感器输出的偏振度和偏振角解算布撒器姿态角,推导并建立姿态误差角观测方程。最后,针对单一导航手段难以满足布撒器导航性能要求的问题,开展了组合导航及滤波技术研究。针对惯性/北斗和惯性/偏振光两种组合方式,采用卡尔曼滤波算法,推导了系统状态方程和量测方程,并进行了数值仿真和分析。由于上述两种组合导航方式无法完成对系统所有状态的有效估计,研究了基于惯性/北斗/偏振光的组合导航方法,以惯性系统为参考系统,基于分散式联邦卡尔曼滤波设计了导航滤波器,并完成了五种不同工况下组合导航系统数值仿真及分析,结果表明采用基于惯性/北斗/偏振光的组合导航系统具备较高精度,可满足布撒器实际导航需求。