近年来,随着现代城市基础建设的不断加快,大型室内设施中对于基于位置服务的精确和连续导航性能的需求也越来越大。因此,近年来面向公共安全、智慧城市等领域的需求推动了室内高精度定位和室内外无缝定位等位置服务的研究。在室外环境下,GNSS已经成为了主流定位技术服务于人们的生产生活,然而GNSS的无线电定位原理决定了它传播信号极易受干扰的特点。在城市峡谷环境中,建筑物、树木的存在会引起无线电信号反射和衰减,进而引起测量值的误差,无法保证定位的连续可靠。GNSS/INS的组合定位被广泛使用,然而在GNSS信号严重受限的环境下,由于INS的积累误差,GNSS/INS组合导航系统在长时间后也很难维持定位系统的可用性。针对现代化社会智慧城市、公共安全等领域中对于室内外无缝定位的需求,为解决GNSS在室内环境下应用受限问题,本文以多传感器的数据融合为主要研究思路,提出了基于GNSS/INS/UWB的室内外无缝定位方法,构建了以场景为导向的基于不同传感器组合的室内外无缝定位方法的结构,并研究了不同的定位结构的模型构建方法,在此基础上,进行了实际的室内外无缝定位实验验证。本文的主要工作如下:（1）研究了基于超宽带技术与惯性导航融合的高精度室内定位方法,利用超宽带的TOA测距值建立三边定位方程,分别构建了基于扩展卡尔曼滤波的超宽带技术与惯性导航松组合定位的数学模型和超宽带技术与惯性导航紧组合定位的数学模型,实现了室内环境下的高精度定位。（2）研究了基于GNSS/INS/UWB融合的室内外无缝定位方法。在室外环境下,构建了基于伪距、伪距率量测的GNSS/INS紧组合系统数学模型,实现了在室外开阔环境下的定位测速。为解决在室内-室外衔接环境下信号质量差造成的定位可用性降低问题,研究了紧组合GNSS/INS/UWB定位优化方法,建立了集中式滤波结构下GNSS伪距、伪距率和超宽带TOA的量测模型,利用超宽带的冗余观测实现GNSS/INS组合导航的性能增强。最后,以室内外的定位研究为基础,构建了基于GNSS伪距、伪距率的室内外无缝定位系统。（3）为实现定位精度的提升,研究了更高精度的GNSS差分载波相位模型构建方法和基于GNSS差分载波相位、差分伪距率的GNSS/INS组合定位方法。提出了基于联邦式卡尔曼滤波结构的GNSS/INS/UWB组合定位方法,分别构建了基于GNSS单差载波相位、单差伪距率的GNSS/INS组合定位子系统和基于TOA测量值的UWB/INS定位子系统,并进行了集中式滤波结构和联邦式滤波结构的算法对比分析,验证了联邦式滤波结构的抗差性能。论文最后对所提出的室内外无缝定位方法进行实验验证,实验结果表明算法可以有效的提供高精度室内外无缝定位结果。对研究内容（2）基于GNSS/INS/UWB的室内外无缝定位方法进行的实验结果表明,该系统在室外和室内环境下均能实现平面内亚米级的定位精度。对研究内容（3）联邦优化的基于GNSS单差载波相位/UWB/INS的室内外无缝定位方法进行的实验结果表明,该系统可实现室内外平面内厘米级的无缝定位精度,针对所有静态测试点的DRMS值为0.0525m。且在室外-室内衔接环境下,静态测试点的DRMS值为0.0544m,相对于应用伪距的紧组合GNSS/INS/UWB定位优化方法的静态测试点DRMS值0.1203m,定位精度提高了0.0659m。图49幅,表7个,参考文献60篇。