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星间链路技术是世界GNSS发展的前沿,很快将成为北斗全球系统运控的重要依托。前人相关研究多基于仿真,而本文采用北斗新一代导航试验卫星提供的星间、星地Ka波段实测数据,对北斗星间链路条件下的钟差解算和自主定轨策略问题进行了系统研究。文章主要工作包括:（1）为满足星间钟差解算和自主定轨的需要,详细推导了北斗星间星地Ka波段的时分体制双向单程观测的数学模型。重点研究了与地面用户算法一致的星间链路设备时延标定方法,并利用星地、星间实测数据进行设备时延标定检验,使Ka波段和L波段的钟差解算系统差缩小到0.35ns以内,解决了设备时延标定与下行导航信号群时延不一致的问题。同时推导了星间、星地可见性判定条件,为判断星间实测数据合理性提供了依据,也使MEO星间链路数据仿真效率提升了30.4%。（2）为检验北斗星间链路工作能力,系统分析了基于星间链路的北斗卫星钟差解算性能,对实测Ka链路钟差拟合结果进行了内、外符合精度分析、钟差预报精度分析和境外卫星间接钟差解算精度分析。实验结果显示:Ka波段7d拟合钟速外符合精度优于10-14（s/s2）,零阶项外符合精度优于0.1ns;1d拟合钟差内符合精度较L波段提高70.3%;1d预报钟差精度较L波段提高28.1%;星间链路间接解算钟差精度优于1ns。以上结果检验了北斗星间观测的可靠性。（3）针对锚固站设置成本和星间观测成本与定轨自主性和精度要求的矛盾等问题,研究了北斗集中式自主定轨策略。推导了星间链路条件下的集中式批处理自主定轨算法,分析表明增加星地观测对升交点赤经可观,可消除自主定轨的法方程矩阵秩亏问题。实测数据3d弧长定轨试验结果表明:无锚固站定轨T、N方向误差超过100m;锚固站参与观测时长缩短到1/3时对定轨精度影响不超过1m;锚固站充分工作时,降低星间观测频度对定轨结果的影响十分微小,星间观测频度低于240分钟每次仍能保证T和N方向定轨精度好于1m。（4）面对星上环境的实际,研究了全星座分布式自主定轨策略。推导了长期预报星历约束下的分布式自主定轨算法,分析了锚固站设置策略与定轨精度的关系。仿真实验结果表明:在长期预报星历约束下,60d轨道平均URE限制在4m以内,但URE仍有积累趋势;3锚固站为数量上的最优方案,可在0.54d内使平均URE迅速收敛到0.5m;在锚固站位置选择上,高纬度锚固站对自主定轨精度提高没有贡献,低纬度单锚固站可将URE控制在1m左右。