预计到2020年,我国自主研发的“北斗三代”全球定位导航系统将投入使用,那时,北斗系统将显示其巨大的优越性以及在军事和经济领域的巨大作用。但是北斗卫星距离地面非常遥远,导航信号传播环境复杂,在某些区域用户不能接收到四颗以上的卫星信号,此时我们需要利用伪卫星来辅助定位或者替代北斗系统建立独立的伪卫星定位系统,从而研究北斗伪卫星高精度定位算法具有重大的意义。本文针对北斗伪卫星系统,提出了伪卫星布局优化策略,整周模糊度求解方法以及伪距和载波相位的卡尔曼滤波方法,最终实现了高精度定位。本文的主要内容如下:1.本文对伪卫星定位的原理以及误差来源做了相关的概述。首先介绍了伪距定位中的重要因子伪距的含义以及获取方法,接着讨论了伪距定位算法以及伪卫星坐标系统的建立方法,然后仿真分析了伪卫星系统常见的误差来源对伪卫星系统的影响,同时针对这些误差给出了相应的解决办法;2.本文提出了基于粒子群算法的伪卫星优化布局策略。首先建立了定位误差的模型,说明了伪卫星系统的定位误差与伪卫星布局以及系统测量误差两方面有关,接着分析了衡量伪卫星布局好坏的重要因子精度因子的相关概念及其求解方法,然后根据四面体体积法得到了室内环境下伪卫星的经典布局,再然后在经典布局的基础上提出了基于粒子群算法的伪卫星优化布局策略,并在相同的误差条件下将通过优化算法得到的优化布局和经典布局的定位结果进行仿真比较,仿真结果说明了布局优化方法将GDOP值减小了15.5%,将定位误差均值和方差分别减小了14.4%和50.8%;3.本文研究了基于载波相位定位的相关算法。首先分析了载波相位测量值的含义以及求解方法,接着讨论了整周模糊度的一种常见的求解算法,最小代价函数法,然后利用EKF和UKF这两种卡尔曼滤波方法对伪距测量值同时利用伪距定位算法得到较为精确的伪距定位值,再接着利用最小代价函数法求解得到整周模糊度并结合载波相位测量值实现载波相位定位,最终得到了高精度用户的定位解。最后针对具体的实验场景进行了仿真,仿真结果表明,EKF和UKF分别将伪距定位的性能提升了59.05%和65.14%,同时如果我们只考虑利用EKF进行滤波,载波相位定位的性能相对于伪距定位的性能提升了17.98%。