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随着BDS、Galileo、IRNSS等的建设推进以及GPS、GLONASS的提升完善,卫星导航已进入多系统并存的时代,多系统数据组合定位成为卫星导航定位的发展趋势,为定位精度、可靠性等性能提升提供了新的技术条件。与此同时,随着信息化、智能化社会的快速发展,各行业(如智能交通、精细农业等)对位置服务的精度等性能指标提出了更高的需要,利用多系统多频数据融合,对GNSS定位技术进行创新和提升,是进一步拓展卫星定位技术应用的迫切需求。本文围绕四大全球性GNSS系统(即GPS/BDS/Galileo/GLONASS)组合伪距单点定位中的关键问题展开研究,主要涉及不同系统的时空基准统一、电离层延迟改正、差分码偏差改正、多路径改正以及多系统随机模型等。(1)比较了四系统组合双频消电离层组合与常规单频电离层改正模型的伪距单点定位效果,结果表明通过双频消电离层组合进行电离层延迟改正的定位精度优于现有的单频改正模型,定位精度提升最高可达52%,定位的可靠性显著增强。因此对于双频或多频数据而言,利用观测数据构造消电离层组合模型是比较理想的选择。(2)针对各系统卫星钟差基准定义的差别,分析了各个系统利用TGD参数和DCB数据对卫星钟差硬件延迟进行改正的具体方法,并对两类改正方法的效果进行了对比分析,结果表明钟差硬件延迟改正后,四系统组合单点定位精度提升了10%,而基于事后DCB数据的改正模型略优于TGD改正方式。(3)提出了基于卫星高度角的多路径误差改正方法,并通过实验验证了该方法对改正静态多路径误差具有可行性,结果表明,通过应用该模型,四系统组合伪距单点定位精度最高提升幅度可达30%,相较于基于周跳探测的双频伪距载波多路径计算,所提方法运算简便,抗干扰能力更好。(4)针对不同系统、不同卫星之间观测值精度存在差异的现状,提出了一种基于差分最值的先验定权法,结果表明,在四系统组合单点定位中,该定权方法优于等权法和高度角定权法,定位精度最高提升14%。利用抗差Helmert法能够有效提高定位精度,削弱观测数据粗差的影响,定位精度提升10%左右。(5)提出了三种系统性能测试方案,结果表明,改进后的四系统组合伪距单点定位精度提升50%左右,四系统组合方式相较于其他组合方式定位精度最高,复杂环境下基本能够保持连续定位,且定位精度满足水平优于2m,高程优于5m。