卫星导航系统定位通常依赖于直达导航信号(Line of Sight,LOS),在诸如城市峡谷、植被覆盖较多的地区、隧道、室内等挑战性环境下,会出现信号衰减、多次反射或受遮挡而使定位精度恶化甚至无法定位的情况。特别地,在诸如导航战这种极端挑战性环境下,还极易出现导航信号受到强电磁干扰甚至被关闭的情况。论文围绕挑战性环境下卫星导航数据处理技术的应用展开深入研究,论文的主要工作及创新性成果包括:(1)针对遮挡导致部分导航信号载噪比下降,强弱信号并存所带来的定位精度恶化问题,论文基于Gauss-Newton迭代法提出了一种迭代型简化sigma点的卡尔曼滤波算法(IRSPKF),并在此基础上对单个历元的卫星观测值进行序贯处理,提出了一种序贯IRSPKF滤波算法(SIRSPKF),以进一步减小计算复杂度。实测试验结果表明,该滤波算法相比于非迭代型滤波算法可将定位精度提高20%左右;对单历元的观测值采用序贯处理后,在保证定位精度的条件下减小了50%以上的计算复杂度;在导航信号受植被遮挡的城市环境中,采用迭代型滤波器可使定位可用性从不足75%提高到98%以上;在典型城市环境下,该算法估计性能与NovAtel商用接收机定位性能整体相当。(2)针对监测站多径误差抑制问题,论文提出了一种基于SIRSPKF双滤波算法的伪距多径抑制技术,并在此基础上针对混合星座的多径误差特点,提出了一种变长度的SIRSPKF双滤波的多径抑制算法。实测试验数据处理结果表明,采用SIRSPKF双滤波算法进行多径抑制可消除60%以上的伪距多径误差;采用变长度的SIRSPKF双滤波算法对各类卫星的多径误差观测值进行处理,BDS混合星座三个频点的滤波残差较之固定长度的SIRSPKF双滤波算法的滤波残差均减小了14%以上。(3)针对RFID辅助GNSS组合定位方法存在测距精度不同以及观测值过多所带来的高维矩阵运算问题,论文在对观测数据加权条件下提出了一种基于RFID测距值优选的GNSS/RFID组合定位算法,在综合考虑RFID测距精度及其几何分布的条件下对RFID测距值进行优选。实测试验结果表明,针对城市峡谷或植被峡谷所造成的无信号或弱信号环境,在RFID标签均匀分布在道路两旁的情况下,论文所提出的基于RFID测距值优选的GNSS/RFID组合定位算法可有效改善GDOP值,定位精度较之单一GNSS系统提高了50%以上,计算复杂度较之全选测距值方法降低了38%左右,并有效提高了无信号或弱信号环境下的定位可用性。(4)关闭部分导航信号是导航战条件下阻止对方使用己方民用定位授时服务的重要手段,这种方法势必会对全球用户的定位授时服务产生一定的影响。论文以GPS系统为例,在关闭部分导航信号阻止区域范围内民用定位授时服务的条件下对全球用户定位授时进行了影响分析,并定义了一种基于不可定位区域最小准则的导航信号关闭策略及定位授时性能评估方法。仿真结果表明,关闭部分导航信号可阻止区域范围内的定位服务,会造成全球67%以上地区的用户无法使用普通民用定位服务,同时使全球约17%的地区定位可用性降至90%以下。关闭部分民用导航信号阻止区域授时服务会造成全球约一半范围内的民用用户无法使用定位服务,导致全球民用用户的定位精度产生不同程度的恶化,同时还会降低全球用户的定位可用性和授时可用性。论文的研究成果可用于多卫星导航系统信号集成监测接收机、多卫星导航系统兼容型接收机、精密测量型接收机以及民用导航信号管理控制及分析评估等领域。