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随着我国BDS(BeiDou Satellite Navigation System)正式提供区域服务和全球布网的建设,且BDS是唯一全星座播发三频信号的卫星系统,全球卫星导航系统进入多星座多频融合定位时代。多频观测值组合具有快速固定模糊度的特性,而如何充分利用BDS三频观测值,对于推广BDS应用具有重要意义。GNSS(Global Navigation Satellite System)单历元解算无需周跳探测与修复,可以在卫星失锁后快速初始化,即使在观测环境较为恶劣的条件下,其可用性要高于多个历元数据,能实现GNSS观测数据的高效利用。鉴于此,本文对上述问题进行了研究,主要问题及成果有:1.基于条件数法分析了单频与双频宽巷载波双差观测方程的病态性,分析表明单频与双频宽巷载波双差观测方程的病态性相当严重。对于单频数据,根据Tikhonov正则化原理,构造正则化矩阵R和确定正则化参数α,采用基于则化解法的GNSS单频单历元基线解算模型,利用实测数据进行算法验证;对于双频数据,引入伪距观测量,先分组逐步固定宽巷模糊度,再固定基频模糊度,采用基于双频观测值的GNSS单历元基线解算模型,并利用实测数据分析不同截止高度角下的定位效果。2.依据先固定超宽巷或宽巷模糊度、再固定基频模糊度的思路,选择先固定(0,-1,1)和(1,4,-5)两个超宽巷模糊度,再联立两个无电离层组合,实现BDS基频模糊度固定。建立附有BDS三频约束的GNSS单历元基线解算模型,实现GPS(Global Positioning System)系统模糊度快速固定。结果表明:对于短基线,BDS三频约束模型Ratio均值为189.2,而传统模型仅为39.2,明显提高了 GPS系统模糊度固定的可靠性。3.针对BDS系统不同星座卫星差异较大的问题,分析了零基线和超短基线中不同星座卫星的载波观测值残差、信噪比与高度角的关系,提出了基于卫地距、信噪比和高度角组合随机模型。结果表明:与传统正弦三角函数模型相比,新的随机模型虽然对于定位精度改善效果不明显,但对于4.2 m、4.17 km和8.84 km基线模糊度解算成功率分别提升了0.1%、4.7%和1.1%,增强了解算结果的稳定性。4.以朱集东煤矿西一采区1222(1)工作面为研究对象,研究GNSS单历元基线解算方法在矿区开采沉陷监测中的应用。结果表明,采用GNSS单历元基线解算方法,平面点位误差外符合精度最大值13.6 mm,均值为10.6 mm,平面精度基本满足矿区开采沉陷监测的要求,但高程精度略显不足。