随着现代社会科技的不断发展,仅依靠单一导航源的导航系统由于信息源易被干扰的原因而导致可靠度低,已无法满足生活、生产上对定位导航服务在精度、稳定性上的需求。目前,可供人们使用的导航信息源越来越多,由不同类型传感器组成的导航系统也变得十分多样化,由于不同导航系统各自具有不同的优缺点,提高导航系统性能的有效途径便是采用组合导航技术。本文主要结合多传感器的优势,研究基于多传感器的多源融合即插即用组合导航系统,从而提高组合导航系统在复杂环境下的定位导航精度和可靠性。本文以某国家级重点项目作为背景,以多源融合即插即用组合导航系统作为研究对象,主要研究内容如下:首先,根据多源融合即插即用组合导航系统的要求,选取包括捷联式惯性导航系统（SINS）、全球导航卫星系统（GNSS）、车载里程计、气压高度计和磁罗盘在内的导航系统,介绍了各导航系统的工作原理;随后详细分析了SINS的误差数学模型并以此基础设计了多源组合导航模型,根据该模型设计了多源融合联邦卡尔曼滤波算法和基于新息的自适应联邦卡尔曼滤波算法,通过仿真实验验证了算法的有效性。然后,针对导航传感器在复杂环境易受干扰而发生故障从而导致组合导航系统性能下降甚至崩溃的情况,同时为了满足传感器即插即用功能的需求,本文根据量测信息维数设计了基于标量和基于向量的故障检测算法。根据不同故障类型设置多种不同的仿真条件,通过仿真实验证明,本文所设计的故障检测算法可以有效地快速检测出故障传感器并进行隔离,增加了组合导航系统的鲁棒性。接着,针对导航子系统精度各不相同和同一导航系统在不同时刻精度也会改变的情况,本文设计了多种信息分配系数自适应分配算法,自适应分配算法可根据量测信息的质量实时调整信息分配系数,降低低精度子滤波器的融合权值,减弱外部干扰对系统的影响。仿真实验表明,信息分配系数自适应分配算法较固定平均分配算法在精度方面有所提升。最后,为了验证本文所设计的算法在实际组合导航中的实用性,完成了系统软硬件设计,构建了SINS/GNSS/OD/高度计/磁罗盘多源融合即插即用组合导航系统。户外跑车实验表明算法能够有效地提高组合导航系统的精度,此外还能够快速准确地隔离故障传感器,实现即插即用功能,提高系统的容错性能。