卫星导航系统以其全球性、全天候、实时性和高精度等优越性能以及较低的终端成本，得到了迅速发展，成为目前最为重要和常用的定位与导航技术，广泛应用于国民经济、国防建设和科学研究等领域，也是PNT (Positioning Navigation and Timing)体系的重要组成部分。随着全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)应用的不断推广和深入，现有的系统如GPS、GLONASS和BDS等卫星导航系统在定位精度、可用性和完好性等方面还是无法满足一些用户的需求，如航空领域的飞行导航，同时在森林、峡谷和城区等复杂地理环境和有外界干扰的环境中，GNSS提供的定位性能也会严重下降甚至无法提供服务。基于上述问题，各种卫星导航增强技术应运而生并成为定位和导航领域的研究热点。　　卫星导航增强系统分为星基增强系统(Satellite Based Augmentation System，SBAS)、空基增强系统(Aircraft Based Augmentation System，ABAS)和地基增强系统(Ground Based Augmentation System，GBAS)。其中SBAS系统具有服务范围广、可用性高等特点，现有的星基增强系统主要是基于静地轨道通信卫星(Geostationary Earth Orbit，GEO)。随着各类低轨卫星(Low Earth Orbit Satellite，LEOs)的快速发展，使得利用低轨卫星进行卫星导航增强成为可能。相对于其他导航增强系统，基于LEOs的导航增强系统具有自身的特点，LEOs在增强系统中可以作为“源”、“端”和“中继”三种模式使用。但是，LEOs多种模式的顺利实现依赖于一定的外部条件，比如LEOs作为测距源时，其快速精密定位及轨道的预报精度必须满足一定的要求。基于此，本文的主要研究工作如下:　　（一）低轨卫星事后精密轨道的确定及精度评价　　分析研究了低轨卫星简化动力学定轨的方法和处理策略:综合介绍了GPS的伪距和载波相位观测方程;描述了卫星运动的各种动力学模型;介绍了Collocation积分算法;探讨了精密定轨的数据处理流程，并通过实测数据解算GRACE-A卫星和HY2A卫星的精密轨道，利用定轨残差、外部轨道比较和SLR(Satellite Laser Ranging)检核等方式评价其轨道精度。　　（二）基于GPS快速和超快速产品的低轨卫星快速精密定轨及精度评价　　基于星载GPS观测数据的LEO卫星事后精密定轨，其轨道的时效性受到GPS精密星历获取以及实测数据传输的影响。为减少获得LEO卫星精密轨道的时延，本文提出基于IGS (International GNSS Service)和WHIGG iGMAS (International GNSS monitoring & Assessment system)分析中心的GPS快速和超快速产品开展GRACE-A卫星和HY2A卫星的快速精密定轨研究，并通过外部轨道比较对快速精密定轨结果进行了精度评定。　　（三）基于动力学拟合法的低轨卫星轨道预报及精度评价　　介绍了基于动力学拟合法进行LEO卫星轨道预报的原理，并采用法国国家空间研究中心CNES (Center NationaldEtudes Spatiales)提供的HY2A卫星精密星历对其进行轨道拟合及预报分析。研究了不同拟合弧长对预报精度的影响，并将拟合和预报的结果与CNES精密星历进行比较分析。　　（四）基于低轨卫星快速精密定轨结果的轨道预报精度分析　　由于目前无法获得GRACE-A卫星和HY2A卫星的实时精密轨道数据，因而采用（二）中处理的快速精密定轨结果，结合导航卫星产品的更新时间开展低轨卫星轨道预报的研究。根据（三）中事后精密星历的预报研究结果，采用12h和24h弧长的快速定轨结果进行LEO卫星中期轨道预报，并将预报结果与外部精密轨道进行比较，分析其预报精度。