随着GNSS芯片和天线性能的不断提升,信号捕获能力的逐渐增强,低功耗、高性能、模块化的GNSS接收机已经逐步进入大众消费市场,实现了GNSS从专业领域向民用领域过渡,突破了传统大众导航(WIFI定位,超宽带定位技术等)“精度低”“可靠性差”的瓶颈,降低了用户的定位成本,推动了GNSS在位置服务领域的产业化应用。而与测量型接收机相比,低成本接收机的数据质量略差,如何利用算法的革新来弥补数据质量的差异,从而保证定位的精度、鲁棒性和实时性,对进一步开拓GNSS应用市场具有重要意义。鉴于此,本文主要围绕低成本接收机在相对定位过程中的关键问题展开研究,主要涉及GNSS观测噪声分析及随机模型精化、基于速度约束的抗差RTD算法以及基于部分固定策略的抗差RTK算法三个方面,通过对相关算法和模型进行改进或创新,旨在保证定位过程中的实时性、连续性以及鲁棒性。本文的主要工作和贡献如下:1、详细介绍了数据处理过程GNSS的基本观测模型;分析了GNSS定位中的各项误差源,并给出了具体的消除方法;阐述了GNSS定位中观测值的随机模型,并对各随机模型的优劣进行说明;讨论了数据处理过程中常用的两种参数估计策略,并对其特点进行了详细的阐述。2、在测站坐标以及双差模糊度均正确已知的前提下,通过重参化建立了基于站间单差的观测模型,并给出了两种计算观测残差的方法,从而剥离出单颗卫星的观测残差;针对BDS、GPS不同系统的不同类型卫星,对比分析了其载波和伪距单差观测噪声随高度角/信噪比的变化;统计了不同高度角/信噪比区间内各类型卫星的观测精度,利用matlab中非线性函数lsqnonlin对指数函数模型以及信噪比定权模型进行随机模型精化,并给出了随机模型拟合系数。3、详细推导了标准化残差的构造公式,并此为基础,分析了观测值之间的相关性,提出了部分粗差抗差自适应算法;为充分利用冗余观测信息以解决城市峡谷环境下存在的“飞点”问题,介绍了两种基于速度约束的RTD定位模型,并分析了两种模型的优劣;设计了四组不同场景下的RTD定位实验以验证算法的鲁棒性。4、为缩短模糊度准确固定时间,提高先验模糊度固定成功率,对部分模糊度固定策略展开研究,利用卫星截止高度角、连续跟踪次数作为筛选条件选取模糊度子集及其方差-协方差,以先验模糊度固定成功率以及Ratio值作为检核指标判断模糊度是否正确固定;针对低成本接收机存在的半周模糊度偏差问题,通过实测数据分析了半周模糊偏差对定位结果的影响,并采用抗差Kalman滤波算法对这一偏差进行处理;设计了三组实验,验证了算法在超短基线、短基线以及附有增强信息条件下的RTK定位性能。