本发明公开了一种用于组合导航系统的低计算成本非线性卡尔曼滤波方法。该方法首先依据所选用组合导航系统的特点、状态维度、对导航参数更新频率的需求以及模型非线性程度，综合考虑选取栅格点数量，设计低差异栅格点序列的栅格规则，生成均匀分布的低差异栅格点序列；再根据低差异栅格点序列建立随机位移准则，实现每次迭代过程中低差异栅格点的独立随机性；然后构造新颖的sigma点集，实现状态后验概率密度函数的一阶矩和二阶矩逼近；最后引入统计线性回归，近似线性化非线性状态转移函数和非线性量测转移函数。本发明在保证滤波精度和稳定性的基础上，进一步满足高动态、高机动环境下组合导航应用对实时、高频定位和定姿信息输出的需求。