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随着北斗等卫星导航系统的建设和服务能力的提升，卫星导航系统相关产品逐步渗透到人类社会生产中，影响着人们生活的方方面面。然而，在城市峡谷、林荫道路和盘山公路等遮挡物较多的环境下，导航信号容易被遮挡造成接收机定位误差较大，甚至无法正常工作。并且高程定位精度较低，尚不能满足用户在城市立交桥等环境下的定位需求。在转发式卫星导航系统中，卫星星座包含了4颗GEO卫星和1颗IGSO卫星。当IGSO卫星星下点逐渐向赤道移动的过程中，定位误差将逐渐增大。当移动至赤道上空时，IGSO卫星的导航信号将会停止播发，造成系统可用性降低。 在接收机内使用原子钟，利用其长期稳定性较好的优势，可以对接收机钟差进行长时间、高精度的预测。在定位解算时不解算钟差，变四维解算为三维解算。气压测高仪通过测量气压进行高度的计算，并且相对高程测量精度优于卫星导航系统。因此，通过使用原子钟和气压测高仪辅助卫星导航系统进行定位，可以有效的提高用户的定位精度及可用性。 论文以提高接收机的定位准确性和可用性为目的，深入研究了原子钟和气压测高仪辅助卫星导航系统定位方法。论文的主要研究内容如下: (1)为满足车载应用中对高程定位精度的需求，论文中设计并实现了一种用于辅助导航的气压测高仪。首先，介绍了气压和高度等基本概念，并详细分析了气压测高原理。然后，根据城市道路中的车速、坡度和车辆通道净空高等各项指标，提出了气压测高仪测量的频率、范围和准确度等设计要求。最后，进行了硬件和软件设计，完成了气压测高仪成品的研制。实验结果表明:气压测高仪测量分辨率优于2m，准确度优于2m，测量频度12Hz，满足海拔4000m以下车载用户的需求。 (2)由于气压测高仪存在着初始偏差，在辅助定位前需对其进行校准，论文中结合卫星导航系统和气压测高仪各自的高程变化特点，提出了一种高程数据融合方法用于对气压高度进行校正。并理论分析了气压测高仪辅助卫星导航系统定位算法，建立了气压测高仪辅助卫星导航实验系统，分别进行了静态定位实验和车载动态定位实验。实验结果表明:在仅有三颗可见卫星的遮挡环境下通过气压测高仪辅助，定位结果保持了良好的连续性，并且提升卫星导航系统的高程定位精度、减小高程误差的波动。在车载实验的线路中，通过气压测高仪的辅助接收机的可用性从37.9％提高到了79.8％。 (3)接收机时钟的稳定性限制了接收机钟差的预测精度和预测时长。从理论上分析了钟差预测误差与位置误差的耦合关系。研究了基于原子钟的接收机钟差预测方法，使得一个小时后接收机钟差预测精度达到6.9ns。通过实测数据分别在模拟的遮挡环境和开阔环境下，分析对比了钟差辅助定位解算和无钟差辅助定位解算时HDOP和VDOP的变化情况。进行了原子钟辅助北斗卫星导航系统定位实验。实验结果表明:在仅有三颗可见卫星的遮挡环境下，通过原子钟辅助可以实现连续的定位解算，并且与10颗可见卫星的开阔环境下保持相同的高程定位精度。原子钟辅助卫星导航系统可以进行长时间、高精度的定位解算，弥补了连续性和高程准确性的不足。 (4)结合原子钟和气压测高仪各自的特性，从理论上分析了原子钟和气压测高仪共同辅助卫星导航系统定位算法。并在仅有两颗可见卫星的重度遮挡环境下进行了辅助北斗定位实验，实现了1个小时的连续定位解算，并且提高了高程定位精度。 (5)针对转发式卫星导航系统中，IGSO卫星在赤道附近停止导航信号播发，仅剩四颗GEO卫星无法提供定位服务的现状，提出了使用原子钟和气压测高仪共同辅助定位的方法。实验结果表明:可以在IGSO卫星信号停止播发后的2个小时内提供同等精度的定位服务。