随着导航、定位和通信系统对空间平台依赖性的日益增长，近地空间电波传播的最重要媒质电离层所引起的电波传播附加时延扮演着越来越重要的角色，其修正方法已经成为实际工程应用中必须加以研究的关键问题。本论文是针对光电院承担的“北斗二代地面运控系统主控站RDSS业务处理分系统”中的电离层折射校正任务开展研究工作，为项目的方案确立、算法研制、工程实现提供依据。　　 本文借助中国地壳形变GPS监测网建立假想中的中国卫星增强系统(SBAS)，着重研究了电离层误差改正的方法和精度。首先分析了典型的GPS TEC系统硬件延迟估计方法在中国地区的稳定性，考察了电离层网格模型算法的精度。在此基础上提出了一种以国际参考电离层IRI为传输模型，纬度为权重因子的改进算法。文中利用空间统计方法变异函数建立了电离层空间相关模型，进一步探讨了克罩格估计在增强系统电离层误差修正方面的应用优势，最后深入讨论了中国南部地区电离层修正精度不高的原因，进一步考虑电离层倾斜因素带来的影响，给出了相关的电离层改正算法及计算结果。　　 本文的主要工作和结果如下：　　 1)从GPS伪距和载波相位观测量出发，进行差分、平滑等相关处理得到的原始TEC数据中含有GPS卫星和GPS接收机的硬件延迟成分，对于WAAS系统高精度导航定位的要求而言，硬件延迟的大小是不可忽略的。本文利用全国地壳形变监测网2000年一、二月的GPS原始观测数据，采用垂直TEC的二次曲面模型方法，分析了GPS系统硬件延迟求解结果的变化特征。结果表明：GPS系统硬件延迟的稳定性和台站的纬度位置有明显的依赖关系。一方面，利用地磁中高纬台站所计算的硬件延迟的变化稳定，误差较小；而利用地磁低纬特别是赤道异常区内的台站数据所得到的硬件延迟的稳定性明显变坏，误差显著增大。另一方面，磁暴的发生也会给GPS硬件延迟的求解带来很大的误差。　　 2)本文在对GPS系统硬件延迟进行“软”校正的基础上，采用5°×5°间隔的网格模型讨论了WAAS电离层网格算法在不同的地磁纬度、不同时间段以及不同的空间天气环境条件下的精度以及误差相关结构。结果表明，该算法在中高纬度的精度较高，误差较小；在地磁纬度较低地区的精度明显下降，误差增大；在电离层暴期间，由网格算法得到的修正精度大大降低。此外，误差相关特性分析结果表明校正误差随距离的增大，相关性变弱；平静期间，误差差值较小，距离相近的点相关性高，而磁暴期间差值相对增大，距离相近的点相关性相对较弱。　　 3)针对观测样点相对较少而导致该区域的某些网格结点“未被监测”，本文提出了一种新的改进算法。算法采用国际参考电离层模型IRI为传输模型，纬度的倒数为权重因子估计未知点处的电离层时延。文中阐述了算法的核心思想，利用18个GPS站2000年1月4日到23日的双频观测数据评估了算法的精度，并进一步和网格算法所得结果进行比较。结果表明，一方面对于适合的基准站数量二种算法所提供的性能相差不多：中纬区域的用户站均方根估算误差约为0.4m，而纬度较低的用户站特别是位于纬度20°N～25N°，经度100°E～120°E之间的区域误差增大。另一方面，在基准站明显偏少的条件下，改进算法依然能够保证误差修正的精度，显示了明显的优越性。该算法已成功应用于“BD-2地面运控系统主控站RDSS业务处理分系统”电离层折射修正的任务当中。　　 4)鉴于空间统计方法较传统插值方法的优势，本文讨论了克里格法在增强系统电离层误差改正方面的应用。首先从空间统计方法的概念出发，利用变异函数分析了电离层TEC的空间结构特性，在此基础上给出了一阶线性泛克里格估计算法，并对比平面距离插值评价了克里格估计的精度。最后分析了克里格估计在系统完整性方面所体现的优势。相关结果表明，建立在变异函数基础上的克里格估计算法最大限度地利用空间信息，提供了较高的测量精度，并对误差做出逐点的理论估计。此外，在观测样点较少的条件下，克里格算法更有利于系统完整性的实现。　　 5)分析了由薄层模型和垂直TEC数学模型引起的误差原因，给出了考虑电离层倾斜因素的误差修正算法并评估了算法的性能。其结果表明，考虑倾斜因素有助于改善电离层折射修正精度，低纬用户站的均方根误差约降低了0.1m。