北斗导航系统是我国完全自主研制的全球卫星导航系统,区别于其它导航系统北斗在星座构成、信号生成和信号频率等方面有其自身特性,因此需要对其进行评价和分析。北斗相对定位和测速,已广泛应用于形变监测、工程测量、交通运输、飞行器控制、船舶航行和车辆检测等领域。因此有必要针对北斗系统的相对定位和测速误差和性能,进行深入的研究和分析。本文的主要工作和成果概括如下:(1)依据基线长度,给出了不同基线长度下的相对定位模型。分析了中/长基线相对定位的主要误差源及其误差大小,并给出了具体的改正方法。给出了卡方检验、F检验、正态性检验和白噪声检验等多种解算控制和检核的方法。(2)通过科廷大学零基线数据,计算了不同类型卫星观测值的零基线残差大小,并分析了不同类型和不同频率观测值之间的相关关系。提出了从双差残差观测值方差中提取非差观测值方差的方法,并且基于高度角模型分析了GEO、IGSO和MEO不同卫星的误差特性。分析了北斗MP观测值和MW观测值的观测值特性。(3)介绍了中/长基线相对定位中常用的电离层误差和对流层误差改正方法,基于香港CORS四条基线长度不同的观测数据,分别计算了其站间电离层残差并分析了其误差大小与特点。通过残差方差和自相关系数,分析了消电离层模型和电离层参数估计模型的优缺点。利用IGS事后对流层数据分析了BJFS和URUM测站的经验模型计算对流层的精度,给出了相对定位中高精度对流层误差处理方法。最后利用实测数据分别分析了电离层与对流层误差对定位精度的影响。(4)为了解决在双差定位过程中参考星变化导致双差模糊度产生突变的问题,提出了估计站间单差模糊参数的卡尔曼滤波模型,并给出了其具体的实现公式。通过对Ratio值的数学原理的分析,指出了经验法确定Ratio值的缺点,提出了理论上更加严密的通过F分布确定Ratio值的方法。给出了北斗消电离层模型的模糊度固定方法,即通过Rounding算法利用MW组合观测值先固定宽巷模糊度,然后再固定窄巷模糊度。(5)基于载波相位差分的方法,提出了利用历元星间双差的方法测量物体运动速度的模型,通过对载波相位进行历元和星间双差,计算历元间的相对距离,从而求取物体的运动速度。相对于载波相位差分的方法,本方法通过观测值的星间做差可以进一步的消除接收机钟差在历元间不一致的影响。引入了模糊度参数,通过固定双差模糊度来减弱或消除历元间周跳和观测噪声所引起的误差,从而提高结果的准确性和稳定性。该论文有图78幅,表18个,参考文献94篇。