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随着大众用户实时高精度定位需求的不断增长,传统伪距单点定位精度已不能满足用户的定位需求。广域差分系统可向全球用户提供分米级至厘米级的定位服务。实时卫星钟差和卫星轨道是广域差分服务的重要基础产品,实时轨道可通过超快速精密轨道预报得到,但卫星钟差由于星载钟的稳定性不高,难以高精度预报,必须进行实时估计。同时,GNSS四系统联合估计形成大量的过程参数,严重影响钟差的时效性。因此,如何提升GNSS卫星钟差实时估计的效率与精度,满足广域差分厘米级位置服务的需求,成为当前行业发展与技术层面亟需解决的问题与难题。本文在前人研究成果的基础上,提出了顾及系统间偏差的GNSS卫星钟差混合估计方法,提高了解算效率,并研究分析了轨道误差对实时钟差的影响,提出了顾及轨道误差的随机模型,提高卫星钟差实时精度。在此基础上,利用超短期预报模型解决实时估计过程中的时间延迟问题。主要研究内容如下:(1)调研分析了当前GNSS卫星钟差实时估计与超短期预报的研究热点以及国内外研究现状,明确研究的目的与方向。学习卫星钟差实时估计的基础理论,包括时空基准、函数模型、随机模型,并设计了卫星钟差实时估计流程。(2)研究分析了当前主要的实时钟差估计方法,进而综合利用非差法高精度估计、历元间差分法快速估计的技术优势,推导了顾及系统间偏差的BDS/GPS/GLONASS/Galileo四系统联合解算的卫星钟差实时混合估计数学模型。结果表明,混合估计法实现3.6s一个历元的解算速度,并达到GPS系统0.212ns、BDS 系统 0.230ns、GLONASS 系统 0.297ns、Galileo 系统 0.243ns 的单天实时估计精度。(3)在研究分析了 GNSS卫星轨道误差对卫星钟差影响的基础上,设计了一种考虑轨道误差的权函数,优化随机模型。该优化策略基于距离函数线性化二阶残余项的思想,设计权函数。结果表明,考虑卫星轨道误差的权函数模型,可对实时估计精度有所提高,达到GPS系统8.29%、BDS系统8.67%、GLONASS系统7.59%、Galileo系统5.33%的精度提高率。(4)针对卫星钟差实时估计过程中数据传输同步、数据处理和数据编码播发导致的时间延迟现象,开展实时钟差的超短期预报,解决了时间延迟问题。结果表明,利用灰色模型超短期预报的优势明显,达到GPS系统卫星0.006ns、BDS 系统卫星 0.021ns、GLONASS 系统卫星 0.143ns、Galileo 系统卫星 0.004ns的预报精度。