随着北斗三号卫星系统的逐步完善,北斗卫星导航应用的范围越来越广泛,其在军事和民用领域的作用也日益凸显。高动态北斗接收机也因其军事领域的应用而备受重视。对于接收机来说,导航定位解算是接收机实现定位和测速的最后一步,也是最为关键的一步。高动态场景下的北斗卫星定位对接收机设备性能提出了更加严苛的要求,同时也对定位和测速算法提出了更为严峻的挑战。载体在高动态机动的前提下,会造成较大的定位和测速误差,其中测速误差的增大尤为明显。但是,在实际运动中,任何载体都不会一直保持高机动状态。如何在提升高动态载体定位和测速精度的同时,兼顾非机动状态的定位性能,具有非常重要的意义。本文主要研究具有高机动运动状态飞行器的北斗卫星定位算法,主要将通过模型与滤波算法两个方面对卫星定位算法进行改进和优化。论文具体工作如下:首先,分析接收机的工作原理和工作流程,通过对伪距定位算法原理的分析,梳理了导航解算的流程,并对北斗观测文件和导航文件进行简要分析,重点阐述了根据伪距定位原理和多普勒测速原理完成定位方程组和测速方程组的建立过程以及最小二乘求解算法,并通过实验分析了定位、测速误差及校正方法。通过分析高动态环境下定位解算方法存在的问题完成了论文总体方案的设计,为后续方案的实现提供理论基础。其次,根据论文总体方案中三种单模型定位解算方案设计,介绍了机动目标跟踪理论中应用纯熟的几种模型。利用北斗观测和导航文件结合模型参数设置,完成三种方案的北斗定位实验设计。在三种单一模型方案中,定位最大误差可以由CV模型解算的5.5667m减小至CS模型解算的1.1701m,对应的RMS值由5.2203减小到0.1641;测速最大误差可以由CV模型解算的3.6899m/s减小至CS模型解算的2.6102m/s,对应的RMS值由2.4748减小到0.0104。根据高动态飞行器具有悬停、匀速巡航、高动态机动的运动特点,通过实验分析三种单模型定位方案分别在三种运动形式下的定位及测速性能,分别选出更加契合高动态和低动态场景的运动模型。为后续方案的实施提供理论和数据支撑。再次,根据总体方案中非线性滤波方案的设计,先对非线性的扩展卡尔曼滤波和无迹卡尔曼滤波进行了简要介绍和分析,之后结合高机动运动状态的研究特点提出一种神经网络优化的无迹卡尔曼滤波算法。并通过实验对三种非线性滤波方案进行性能分析。为后续方案的实现选出更适合高动态的滤波器。最后,根据总体方案中的多模型方案设计,先对交互式多模型算法进行了简单的介绍和分析,结合单模型方案选出的模型与非线性滤波方案选出的滤波算法,完成神经网络优化的交互式多模型卫星定位导航算法设计。根据高动态飞行器运动特点,借助卫星信号模拟器设计仿真实验数据。通过多模型定位方案实验分析论证本文算法的可行性。