为实现无人机精确自主着舰, 需要精确测量无人机相对舰面高度, 确定着舰位置。传统的GPS/INS组合导航系统在离舰高度30 m以下测量精度较差, 并且难以对着陆区域定位, 无法满足要求。为此, 提出采用毫米波雷达/GPS/INS多传感器组合导航方案。为解决毫米波雷达与GPS/INS融合过程中对状态量和未知参数的估计问题, 提出与增广卡尔曼滤波算法相对应的增广粒子滤波算法。该算法将动态系统中的未知参数作为状态变量对系统状态方程进行增广, 采用高斯随机游走模型对未知参数建模, 进而利用粒子滤波算法对增广的非线性动态系统进行状态估计, 求出系统的未知参数。通过仿真测试验证了所设计算法的有效性以及该组合导航系统应用于无人机自主着舰的可行性。