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星间精密测距技术是新一代卫星导航系统的核心技术。在无地面站支持情况下，通过星间精密测距可以实现导航星座长时间自主运行;在有地面站支持情况下，高精度的星间测距值也可以作为地面运控系统对卫星精密轨道计算的一个重要参数，对于提高导航系统的服务性能具有重要意义。
本文针对导航星座星间测距链路开展研究工作。星间链路高的动态范围、1.5s的通信时间、0.1m的测距精度等要求使得星间测距技术面临严峻的挑战。由此，确立了本文的目标是研究在星间动态条件下的高精度伪距实时估计技术，主要工作与创新点有:
1)分析了星间相对测距误差对导航星座自主导航性能的影响，给出了一种根据用户定位精度要求确定星间测距精度的系统指标设计思路。
2)提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的载波跟踪方案，解决了传统载波跟踪方案中鉴相器存在非线性和平方损失以及环路带宽无法同时满足动态性能和跟踪精度要求的问题。同时，针对扩展卡尔曼滤波固定设计方法在先验信息不充分和动态干扰环境下存在的不足，提出了一种基于自适应扩展卡尔曼滤波的载波跟踪算法，该算法能够根据观测数据实时调整滤波器参数，从而获得更好的载波跟踪性能。
3)提出了一种基于卡尔曼滤波的载波相位平滑方法，通过CSDC-KF对载波相位测量值进行周跳检测，然后利用CSC-KF充分考虑伪码和载波相位测量值的噪声统计特性以获得最优伪距估计，解决了传统载波相位平滑算法对周跳敏感以及未考虑载波相位测量噪声的问题。
4)针对载波相位测量值存在整周模糊度导致观测概率密度函数多模型化的问题，提出了一种基于贝叶斯估计的伪距估计算法，该算法不仅对周跳不敏感，而且可以获得与载波相位测量精度相当的伪距估计精度。