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在地面具备目标信号接收条件时，可以在三星时差定位系统基础上通过增加地面目标信号接收通道，组成地面单站与三星时差星地联合定位系统。本文首先介绍星地联合定位原理，建立基于时差测量信息的目标三维定位模型，然后分析定位误差与时差测量误差、星历误差的关系，并通过引入单参考站，降低星历误差等系统误差对于目标定位的影响，最后给出了目标位置的解析表达式和牛顿迭代算法。通过仿真实验表明，该方法相对于三星时差定位方法具有较高的定位精度，并且不需要高度约束条件，能够有效实现目标的三维定位。