广域实时高精度一直是GNSS导航领域研究的热点与难点,广域差分定位技术不仅完全满足了广域和实时性这两项性能指标,而且可以使接收机的定位精度达到1～2m。不过米级的定位精度显然还不能称之为高精度,考虑到广域差分定位技术精度略有不足的缺点,本文紧紧围绕提高广域差分定位精度这一主题,针对广域差分定位的技术特点,首先对目前广域差分定位技术中两方面问题进行了详细的研究与分析:一方面,到底何种导航定位算法较适用于广域差分定位;另一方面,如何突破伪距观测量精度较低这一制约定位精度的根本性因素。其次,广域差分系统的增强不仅仅体现在对定位精度的增强,更重要的是对用户安全的增强,因此本文还对基于广域差分系统的接收机自主完好性监测进行了一定程度的研究。最后,根据工程实践的需要,本文设计并完成了实时/事后定位处理软件系统。综合以上内容,本文的主要研究内容如下:(1)广域差分定位区别于传统单点定位的地方在于它对误差修正的更加彻底,各类误差修正后的残余量大小将对定位精度产生直接的影响。本文对广域差分定位中误差源的处理方法进行了详细的研究,并通过实验验证了误差处理方法的有效性。(2)测量值的质量和定位算法的性能直接影响用户定位的精度水平,本文首先针对伪距观测值精度较低这一问题,结合广域差分系统的特点,提出并研究了一种基于广域差分载波相位平滑伪距方法;其次,综合考虑算法的性能和可靠性,找到一种较为合适的基于广域差分的导航定位算法,本文对多种参数估计方法进行了研究,并结合算例论证了各种算法的实际性能。(3)为了突破伪距观测值精度较低对定位精度的制约,本文引入了载波相位观测量以弥补伪距观测量的不足。本文首先提出了一种基于单频载波相位辅助的广域差分定位算法,对函数模型以及随机模型进行了详细的分析,并结合算例验证了方法的有效性。实验结果表明,引入载波相位后,静态定位精度达到了分米级,动态定位精度达到了亚米级。同时本文还对基于双频载波相位辅助的定位算法进行了一定程度的研究,测试结果表明,双频非组合模型的定位精度高于单频模型。(4)广域差分系统的增强特性主要体现在两个方面:一方面这种差分技术提高了用户的定位精度,是一种对定位性能的增强;另一方面,系统提供的完好性信息是对用户安全方面的增强,这种增强技术对航空用户显得尤为重要。为了完善广域差分定位及增强技术的理论体系,本文对基于广域差分系统的接收机自主完好性监测技术进行了一定程度的研究。详细研究了“快照”监测算法、广域差分系统可用性算法以及故障检测技术,并通过仿真进行了验证。(5)为了满足实际工程的需要,本文设计并开发了实时/事后定位处理软件系统,并对广域差分定位模块进行了实际测试。本系统不仅满足了工程的需要,还为后续的研究提供了方便。