随着卫星导航系统的发展与应用,卫星定位技术已广泛应用于自动驾驶、智能网联汽车、协作式智能交通系统等领域,对于确保车辆和整个交通系统的运行安全及效率具有重要意义。车辆在实际行驶过程中可能面临较为复杂的周围地形环境,如何准确描述卫星信号观测质量,对于提升车辆卫星定位性能、完好性监测、准确监测并排除故障观测信息具有重要意义。本文分析了局域环境下的卫星观测特性,研究了局域环境下时空域网格划分方法,构建了基于时空域网格的卫星定位局域质量建模框架,提出了基于局域模型辅助的车辆卫星定位自主完好性监测方法,设计并开发了卫星定位局域观测质量建模软件,实现基于现场实际数据的卫星定位局域观测质量时空域网格化建模,并结合实际实验及仿真实现对模型的测试与应用,对解决复杂运行环境下卫星定位自主完好性监测性能的优化提供了有效途径。本文开展的核心工作包括:1)基于卫星定位局域观测质量建模与应用需求,完成了卫星定位局域观测质量建模软件的设计,详细分析了软件模块结构及功能;2)根据卫星定位局域观测质量建模特性,研究了面向局域环境的时空域网格化划分策略,提出了基于网格等效方差的观测质量建模方法,构建了完整的时空网格化导航卫星信号观测质量建模框架;3)运用所提出的时空域观测质量网格模型,设计了基于模型辅助的加权自主完好性监测算法,对常规完好性监测算法采用的观测赋权策略进行了优化;4)基于软件设计方法及核心算法研究,完成了卫星定位局域观测质量建模软件的编制,运用实际卫星定位终端开展了实际采集实验,并选取测试数据集对卫星定位局域观测质量建模软件功能及其用于自主完好性监测的性能进行了验证。论文运用所开发的卫星定位局域观测质量建模软件,实现在不同时空域划分方式下对导航卫星观测数据集进行自动切分与组合,并据此建立网格的卫星定位观测质量模型,相应建模结果能够直接为自主完好性监测算法提供观测质量指示信息,优化自主完好性监测可用性的判别及故障检测,与常规接收机自主完好性监测算法相比,能够实现更优的故障检测性能。论文所得成果能够有助于提高车辆卫星定位自主完好性监测算法对复杂多变的卫星信号观测环境的适应性,对于提高车辆定位精度并进一步确保卫星定位的自主容错能力具有重要意义,在众多对定位可信性、安全性有特定需求的应用中具有明确应用价值。