全球导航卫星系统（GNSS）可以为用户提供全天候的精确导航定位服务,在军事和民用领域都有着重要的作用,深刻改变了当今社会的生活方式。但是当定位接收机处于室内、隧道、山谷和较深的露天矿井等特殊环境时,由于接收机观测到用于定位解算的导航卫星信号数量较少,因此造成定位服务质量和精度无法得到保证,甚至无法提供定位服务,从而严重限制了卫星导航系统的覆盖范围和应用领域。然而,采用伪卫星以及卫星协同定位技术可以很好解决卫星导航信号缺失所带来的问题。在卫星与伪卫星混合组网的情况下,采用组合定位方式,尽管伪卫星可以辅助GNSS系统,实现在轨卫星和伪卫星的协同定位,以弥补卫星导航在覆盖区域不足的问题,提升卫星导航的服务质量。但是,存在着远近效应、几何布局、时间同步和导航电文编排等关键问题,其中最关键的是如何实现在轨卫星与伪卫星之间的协同工作。本文围绕星-地协同定位中伪卫星涉及到的关键技术问题展开研究,同时设计一套具有星地协同功能的伪卫星协同发射机,并就协同定位中的关键技术进行验证。首先,参照GPS和BDS卫星系统的技术要求,确定伪卫星协同定位系统的结构和伪卫星协同发射机的功能架构以及工作机制。并对伪卫星与卫星信号协同定位涉及到的远近效应、时间同步、几何布局和导航电文编排等关键问题进行了分析,最后根据伪卫星协同发射机的技术要求,完成总体技术方案的设计。其次,针对远近效应问题,采用时分脉冲调制方式,按照GPS和BDS的信号体制的不同,分别设计合理的时分脉冲调制方案。针对星地时间同步问题,采用授时接收机获得授时信息及1PPS信号的方法,完成了伪卫星时间同步的协同方案设计。针对伪卫星导航电文编排问题,首先分析了卫星轨道坐标的轨道参数,利用逆推的方法从静态的伪卫星坐标获得一组伪卫星静态轨道参数。针对伪卫星优化布局问题,基于精度因子的几何布局准则,采用粒子群搜索算法,搜索获得最佳伪卫星布设坐标。然后,根据伪卫星协同发射机的总体技术要求,采用软件无线电的设计思路,按照模块化的设计原则,完成了伪卫星协同发射机的交互控制器、基带处理器和射频模块等各单元模块软硬件设计、仿真和验证,并完成整体软硬件的级联、联调和验证。最后,搭建系统测试环境,对伪卫星协同发射机进行基本功能测试,验证其逻辑功能的正确性。测试并验证脉冲调制、时间同步和导航电文编码方案的有效性与正确性。现场采集在轨卫星运动轨迹坐标数据作为粒子群算法搜索最佳布局坐标的参量,分析算法的收敛性和布局分布情况。实验表明,伪卫星协同发射机能有效降低远近效应的干扰,星地时间同步精度在10ns以内,各项功能和性能达到设计要求。