深海潜器作为海洋开发探测的有力手段,具有体积小、隐蔽性好,活动范围广等优点,在军用和民用领域均承担着重要角色。为了满足长航时迁徙和短期内高精度探测的工程需求,深海潜器需具备滑翔和巡航两种工作模式。当深海潜器处于滑翔模式时,其处于水下滑翔器形态,系统启用低精度MEMS-IMU（Micro Electro Mechanical System-Inertial Measurement Unit）,功耗极低,可保证长时间续航;当深海潜器处于巡航模式时,其处于自主潜航器形态,系统启用高精度光纤IMU,保证水下探测的高定位精度。本文对深海潜器工作流程中的关键导航算法展开了研究,论文主要工作如下:（1）基于双功能深海潜器的导航需求分析完成了导航系统软件流程、算法结构设计。论文分析了深海潜器实际工作流程中的导航需求,并根据不同工作模式下启用的不同传感设备分别设计对应的导航解算算法。当深海潜器处于低精度滑翔模式时,系统启用MEMS-IMU和磁力计,只需在保证一定精度基础上尽可能减少功耗;当深海潜器处于高精度巡航模式时,系统启用光纤IMU,并配合多普勒计程仪实现高精度导航定位。（2）在建立大方位失准角对准误差模型基础上,研究了基于严格逆向导航算法的对准技术。首先基于海浪情形建立了动基座大方位失准角误差模型;其次,对严格逆向导航算法进行了改进,提出了带过程控制的严格逆向导航算法;最后通过仿真和实验对算法进行了验证,结果表明改进算法能在保证对准精度基础上缩短近60%的对准时间。（3）针对深海潜器在复杂多变水下环境中的高精度导航需求,对Sage-Husa自适应滤波进行了三重改进。首先针对Q和R同时估计带来计算量过大的问题,提出只对R进行迭代估计;其次在R更新过程中进一步加入对R正定性的判定,避免滤波发散;接着针对自适应程度下降的问题采取了对自适应系数阶段性更新的方法来提升对量测的跟踪能力。实验结果表明改进算法能够在保证滤波稳定收敛的基础上东北天方向的速度均方根误差比传统Sage-Husa自适应滤波的速度均方根误差提升均超过70%。（4）将改进的自适应联邦滤波应用到深海潜器模式切换过程中。首先在联邦滤波结构推导的基础上对其信息分配方式进行了自适应改进,利用滤波器的状态误差协方差矩阵P构建精度因子,并基于精度因子进行主、子滤波器间的信息分配;其次完成了各个子滤波器的设计,实现了其滤波模型。最后实验结果表明自适应联邦滤波相比传统卡尔曼滤波更加稳定,位置均方根误差减少超过42%。