组合导航是以计算机为中心，将多个导航传感器的信息加以综合和最优化数学处理，然后综合输出导航结果。

每种导航系统都有各自的独特性能和局限性。把几种不同的系统组合在一起，就能利用多种信息源，互相补充，构成一种有冗余度和导航准确度更高的多功能系统。

将惯性导航、无线电导航、天文导航或卫星导航等多种或两种系统组合在一起，形成的一种综合导航系统，称之为组合导航系统。

大多数组合导航系统以惯性导航系统为主，其原因主要是由于惯性导航能够提供比较多的导航参数，还能够提供全姿态信息参数，这是其他导航系统所不能比拟的。此外，它不受外界干扰，隐蔽性好，这也是其独特的优点。

惯导系统存在定位误差随时间积累的不足，所以，需要由其他导航系统组合补充和修正。由于卫星导航具有高精度、全天候等优点，现代组合导航大多数是卫星导航和惯性导航的组合。

组合导航的核心是数据处理方法，使用卡尔曼滤波是组合导航最常见的算法。

卡尔曼滤波通过运动方程和测量方程，不仅考虑当前所测得的参量值，而且还充分利用过去测得的参量值，以后者为基础推测当前应有的参量值，而以前者为校正量修正，从而获得当前参量值的最佳估算。

当有多种分系统参与组合时，就可利用状态矢量概念。通常，取误差本身作为状态矢量，不是对速度、方位本身等做出最佳估算，而是对速度误差、方位误差等做出最佳估算。把这一估算从实际测得的速度、方位中减去，就得到此时此刻的速度、方位等参量。