本发明公开了一种耦合视觉惯性里程计与GNSS的无人船航迹推算方法，视觉里程计使用光束法平差的方法对前后两帧图像的特征匹配进行优化以获得滑动窗口中每一帧图像的最佳姿态；惯性里程计IMU采用基于紧耦合滑动窗口算法进行状态估计以获得准确而鲁棒的结果，作为全局位置中的局部约束；全局位置耦合设计模块将视觉惯性里程计模块通过视觉测量和惯性测量得到的最新的局部测量位置转换为全局估计位置，全局估计位置作为全局位置进行无人船航迹推算及自身定位，将最优全局位置更新到视觉惯性里程计模块，全局位置耦合设计模块。本发明提出了一种高精度、抗干扰的航迹推算及自身定位方法。