全球导航卫星系统（GNSS）已深入应用于现代社会生活的方方面面,能为各种地面和空中导航设备提供实时/事后高精度三维绝对坐标信息,具有其他导航技术无可比拟的优势。GNSS已经成为国家时空信息基础设施,在国民生产生活和国防建设等领域发挥着不可替代的作用。然而,在城市快速发展的背景下,“城市峡谷”效应使接收机可接收到的卫星颗数急剧减少,甚至在卫星观测值中引起多路径等误差,严重影响城市区域卫星导航定位精度,给定位和导航带来了许多问题。为了在城市立体空间（包括城市道路区域）能更好地使用GNSS定位信息,本文重点研究了城市立体空间导航卫星时空可见性分析方法。主要研究内容如下:（1）提出GNSS精密星历计算卫星位置时使用滑动式广义延拓插值法,以解决GNSS不同系统精密星历计算卫星位置方法不统一的问题。利用GNSS不同系统不同轨道类型的精密星历数据,分析了该方法不同参数组合对GNSS精密星历插值精度的影响,最后确定不同系统不同轨道类型的最优参数组合,实现了所有GNSS系统在精密星历计算卫星位置共用一种方法。针对GLONASS广播星历通过不断迭代计算高精度位置效率低的问题,提出了使用滑动式切比雪夫多项式拟合GLONASS广播星历的计算方法,通过实验对比分析选择出最优拟合时间间隔和拟合阶数,证明了滑动式切比雪夫多项式拟合法能够较好地应用于GLONASS广播星历计算卫星位置。（2）为了减少现有方法计算城市道路区域卫星可见数对高精度三维城市模型的依赖,提出了基于道路全景影像的城市道路区域导航卫星时空可见性计算方法。该方法主要利用目前大多数城市道路丰富的街景影像,再结合不同时效性的GNSS星历数据,计算道路区域导航卫星时空可见数。使用武汉市和上海市部分路段的全景影像,分别计算两个城市实验路段的导航卫星时空可见数,绘制了相应的道路区域导航卫星时空可见图,验证了该方法的有效性。（3）基于道路全景影像无法计算城市全空间导航卫星的可见性,本文提出了基于机载点云的城市立体空间导航卫星时空可见性仿真方法。首先,针对现有GNSS可见性仿真并没有顾及树木对GNSS信号影响的问题,建立了导航卫星信号全路径传播模型,利用实测数据估计模型参数并评估模型精度,基于该模型建立了树木影响的导航卫星可见性仿真方法。其次,提出了顾及建筑物遮挡的导航卫星可见性仿真方法。最后,同时考虑建筑物和树木对导航信号的影响,构建了城市立体空间导航卫星时空可见性方法。在1平方公里试验区的验证表明,导航卫星信号全路径传播模型在有树木影响区域能够较准确地仿真GNSS卫星可见情况,提出的城市全空间导航卫星时空可见性计算方法能够高精度大范围快速计算城市立体空间导航卫星时空可见数。