利用多星座组合系统的载波相位信息进行载体姿态的测量是姿态测量研究的新方向。本文对多星座组合系统在多频特性的情况下对载体的姿态测量进行了研究。分析了用多频相位观测信号进行载体姿态测量的特点,研究了利用多星座组合系统进行姿态测量的关键技术,并对其进行了改进和优化,提高了载体姿态解算的速度和精度。本文研究了卫星导航系统测量姿态的观测模型,研究了多频载波相位组合的原理,分析了载体姿态测量系统的误差特性,为后续工作和研究提供了理论基础。在多星座组合系统中研究了载波观测信号初始整周模糊度的解算方法。本文对TCAR方法和LAMBDA方法进行了研究,并分别仿真分析了它们各自的优缺点;结合两种方法的各自的特点提出了一种基于LAMBDA搜索原理的TCAR方法解算双差初始整周模糊度,根据TCAR方法的步骤在每一步中加入LAMBDA搜索,逐步提高测量伪距的精度,最终还原到基本载波模糊度值,能够在单历元解算出基本载波的双差模糊度值,克服了传统方法的局限性,能够快速的解算出初始整周模糊度值。针对多星座组合系统中卫星数目较多的情况,研究了一种基于方位角/仰角的选星算法,能够选出具有较好位置特性的一定数目的卫星进行单历元整周模糊度的解算,提高了模糊度算法解算的速度。研究了多频观测条件下相位求差法与伪距/相位组合法探测与修复周跳。针对伪距/相位组合法,根据组合观测值原理,选取具有较长波长,能够消弱电离层误差,组合系数不相关的组合观测值,利用组合载波观测值与伪距采用伪距/相位组合法探测出组合长波长的周跳情况,之后还原到基本载波周跳情况。研究了矢量姿态解算算法,主要分析研究了QUEST算法在多星座组合系统载体姿态解算中的应用。研究了单星座系统、双星座组合系统和多星座组合系统情况下单频与多频解算载体姿态的精度,并分析比较了不同情况下姿态解算的精度。针对遮挡环境中可见卫星数目较少的情况下比较了单星座解算姿态与多星座解算姿态的不同,体现出了多星座组合系统解算姿态的优越性。在以上研究的基础上,建立了多星座组合系统的载体姿态测量系统仿真平台,仿真了运动载体的航迹并验证了各个环节算法的可行性。