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提出一种基于非线性最小二乘（NLS）的三星座时差定位综合算法。该算法不使用WGS-84椭球模型作为定位约束条件，通过对卫星过顶前后的两组弱观测数据进行综合、配对处理，实现对目标的精确定位。仿真结果表明，该方法不仅对弱观测数据具有较好的定位精度，而且不受目标高程约束，当目标高程不确定时，仍具有稳健的定位效果。