微型无人直升机在军事和民用方面都具有广泛的应用价值，一直以来都是国内外很多机构和组织的研究对象。其中，导航系统是无人直升机的重要组成部分之一，是其安全和稳定飞行的基础。本文围绕微型无人直升机组合导航系统的设计与实现展开论述。在综述了无人直升机组合导航系统的研究现状后，进行了系统的需求分析并给出了总体设计方案；在此基础上设计并实现了以DSP为核心，包括传感器模块、舵机驱动模块、无线通讯模块、电源模块在内的硬件电路；然后在CCS集成开发环境中实现了数据采集与处理模块、导航算法模块、控制模块和无线通讯模块等软件模块。基于实用性和实时性考虑，本文的SINS／GPS／罗盘组合导航系统采用了联邦卡尔曼滤波算法，选择SINS为公共参考系统，GPS导航和罗盘导航作为辅助子系统，建立了相关的状态方程和量测方程，仿真结果证明了该算法的有效性。