组合定位将多种定位技术形成一个有机的整体，克服单一定位系统的不足，提高定位的可靠性。20世纪60年代初出现的卡尔曼滤波技术为组合定位提供了理论基础，促进了组合定位的快速发展。1960年以来，伴随着海洋定位技术的快速发展，出现了满足海洋定位的高精度、高可靠性、全天候和连续实时等要求的组合定位系统。

组合定位主要有全球导航卫星系统（GNSS）之间的组合、GNSS与惯性导航系统（INS）组合等多种组合方式。GNSS系统之间的组合定位是将全球定位系统（GPS）、格洛纳斯（GLONASS）、伽利略（Galileo）和中国的北斗（BDS）等卫星定位系统进行组合，使整个组合系统可视卫星数目增加，在地球任何地方都有较多高角度卫星可供选择，改善卫星几何位置配置，有效提高定位的可靠性和定位精度。GNSS组合定位需要解决不同坐标系统的转换和时间基准统一等问题。GNSS与INS组合可通过GNSS信息定时对INS进行偏差纠正，在GNSS无法接收信号时，INS也能保障导航信息在一定时间内的精确性。两者组合的整体性能要远优于任一独立系统，被公认为是最理想的组合定位方式。GNSS与INS组合可采用硬件组合和软件组合等方式。GNSS与INS组合定位不但可应用于海洋测量定位，还可为水下、航空和航天等领域的用户提供实时、连续和高精度三维定位服务。