随着我国BDS系统的运行服务、GPS与GLONASS系统的现代化,多导航系统(GPS、 GLONASS、Galileo、 BDS等)、多频率(两个以上)、多类型(P码、C码等)观测信号是GNSS系统发展的重要特征与优势。更为丰富的观测信号、更多类型的地面跟踪站网资源,需要相应的高精度数据处理理论方法作为支撑,才能充分发挥多频GNSS的优势。然而,现有以GPS双频观测为基础建立的高精度数据处理理论、算法模型以及软件系统已不能完全满足多系统多频高精度数据处理的需求,包括IGS组织在内的国内外研究机构都尚未提出完整的解决方案,多系统多频GNSS高精度数据处理已成为卫星导航研究领域的热点问题。另一方面,我国北斗系统是第一个提供服务的具有全星座三频信号调制的卫星导航系统,如何充分发挥三频观测的优势,是提升北斗系统竞争力的关键因素之一。对多系统多频GNSS高精度数据处理开展研究,不仅促进北斗系统的应用优势,同时将进一步发挥北斗卫星导航系统对GNSS高精度数据处理理论方法的贡献。本文围绕实现融合各类导航系统、涵盖不同频率信号、兼顾多样化应用需求的高精度数据处理的研究目标。提出了采用非差非组合观测量的GNSS多频高精度数据处理理论,建立非差非组合卫星钟差与时延偏差处理方法、非差非组合电离层延迟处理方法、非差非组合整数模糊度固定方法。研制了多频GNSS数据处理软件,实现GPS/BDS多系统多频高精度数据处理应用。通过对信号时延偏差、钟差、电离层等网解处理分析以及单站定位精度比较,验证了非差非组合处理算法模型的灵活性与正确性。本文具体工作和主要贡献包括：1.从GNSS原始观测信号出发,提出定义信号特征性时延偏差,形成时间基准统一的非差非组合观测方程,建立了多频GNSS处理统一数学模型表达,论证通过参数转换与基准引入实现新模型的特定应用,从理论上分析了模型方法的普适性与灵活性。2.建立了非差非组合卫星钟差与时延偏差处理方法,针对非差非组合模型中钟差与时延参数相关性,提出了满足最小约束解的模型正则化方法,实现了钟差与时延偏差去相关。分析给出了不同频率观测值数据处理中钟差与时延偏差产品的组合应用方法。比较了基于传统无几何距离组合的硬件延迟估计以及基于无电离层组合的卫星钟差估计模型中隐含的基准条件,论证了其与本文最小约束解基准条件的兼容性。3.提出了非差非组合电离层延迟处理方法,该方法综合顾及电离层频间约束、时空变化约束以及电离层延迟先验改正信息,建立单站电离层参数化模型。基于空间统计学理论确定了单站电离层时空相关约束的水平梯度与随机模型,采用虚拟观测值形式引入先验电离层模型延迟改正量。从模型上论证了附加电离层先验信息的非差非组合模型是现有无电离层组合模型的扩展。结合精密单点定位算例分析,验证了新模型能显著提高单/双频精密单点定位精度,与无电离层组合算法相比,NEU方向精度提高分别为：单频47.8%、53.7%以及52.5%；双频：16.5%、13.9%以及16.8%；结合电离层建模算例分析,验证了中国陆态与省级CORS网电离层模型,与IGS全球电离层图比较,精度分别提高50.3%、70.7%。4.通过对非差非组合模型中UPD和模糊度参数解空间分析,提出了一种基于迭代处理策略的基准引入方法,并采用该方法获得了非差非组合模糊度。在此基础上,指出需要将其转换为宽巷/窄巷模糊度以避免电离层残余误差对模糊度取整及UPD分离影响,推导了三频/双频条件下非差非组合模糊度(UPD)与超宽巷/宽巷/窄巷模糊度(UPD)的相互转换关系。通过覆盖中国区域的GPS UPD估计与非差非组合模糊度固定算例验证了本文算法的可靠性,其中相对于浮点解,固定解NEU方向定位精度分别提高了5.6%,8.6%以及11%。5.实现采用非差非组合数据处理模型的GPS、BDS实测数据处理应用,通过基于网解处理模式的未校正偏差估计、高精度卫星钟差解算、区域电离层建模以及基于单站处理模式的单/双/三频浮点解、固定解算例分析,进一步比较验证了多频GNSS统一解算模型的优越性以及处理软件的可靠性。