完好性是卫星导航系统的重要服务性能之一,为导航结果提供可靠性保障。接收机自主完好性监测(RAIM)是一种十分有效的完好性监测方法,具有对卫星故障反应迅速、完全自主、成本低廉等特点,可及时、有效地为用户提供告警信息。传统的RAIM方法是以观测噪声服从高斯分布为假设前提设计的。随着全球卫星导航系统的发展及广泛应用,非高斯观测噪声环境下的完好性监测已经成为一个重要的研究热点。在城市峡谷环境中,由于大范围的信号遮挡和反射,不仅存在大量的非高斯观测噪声,可见星数也明显减少,使得RAIM的准确性大大降低,严重影响了导航系统的应用效果。本论文以典型城市峡谷为应用环境,针对RAIM相关技术展开研究,主要研究内容如下:针对典型城市峡谷环境,设定了地面观测站、小范围遮挡静态试验场景、大范围遮挡静态试验场景和低动态试验场景四种观测噪声采集方案,对采集的真实观测噪声数据进行了分布特性分析。分析结果表明在典型城市峡谷环境下,接收机所处环境遮挡范围越大,观测噪声非高斯性越强,同时观测噪声在动态场景中比在静态场景中具有更强的非高斯性。基于统计分析结果,提出了两种观测噪声分布模型。针对北斗导航卫星系统三种类型轨道,提出了兼顾轨道类型和高度角的观测噪声分布模型,提高了不同轨道类型观测噪声分布估计精度。针对典型城市峡谷环境,提出了动态高斯膨胀观测噪声分布模型,依据载噪比探测观测噪声变化并动态调节模型参数,提高了典型城市峡谷环境下观测噪声分布估计精度。利用观测噪声分布模型,对典型城市峡谷中RAIM方法进行了研究,分别从完好性风险、非高斯观测噪声、故障处理等角度提出了三种RAIM方法。为降低完好性风险,提出了基于斜率加权最小二乘RAIM方法,有效降低了漏检率和虚警率;针对非高斯观测噪声,提出了基于改进UKF的粒子滤波RAIM方法,有效提高了故障检测灵敏度,并降低了UKF引入的计算量;为避免典型城市峡谷中隔离卫星导致定位精度下降,提出了基于残差估计的Bayes RAIM方法和粗差修正的故障处理方法,实现了典型城市峡谷环境中的多星故障检测,以及故障偏差的估计和修正,保证了定位精度。针对RAIM可用性进行了研究,推导了基于斜率加权最小二乘RAIM方法的保护级别,以不同高度截止角为约束模拟城市峡谷,分析了亚洲服务区域的可用性,同时分析了小范围遮挡和大范围遮挡静态试验场景真实环境中的RAIM可用性。结合定位精度和可用性需求,提出了基于RAIM可用性的选星方法,在保证定位精度的条件下,提高了RAIM可用性。最后设计了典型城市峡谷环境下的可扩展RAIM仿真系统,系统可实现对典型城市峡谷场景、RAIM方法等新模型、新方法的数学仿真。系统设计过程中,提出了仿真模型智能推荐方法和基于资源描述的模型记录框架,有效提高了仿真任务设计效率。