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卫星导航定位系统迅猛发展,已逐步从单GPS系统步入多系统组合的时代。多系统组合有助于解决单系统在一定情况下可见卫星数不足,卫星几何分布不佳、导航定位可靠性不高等问题。因此,将GPS、GLONASS、BDS系统组合成为GPS/GLONASS/BDS组合系统(简称,三系统组合)是卫星导航定位发展趋势。GPS、GLONASS、BDS系统组合时,由于卫星导航定位系统具有不同的性能和特点,当卫星数目较多时,容易出现“故障卫星”,影响导航定位的精度和可靠性。因此,如何对三系统进行合理的组合,同时对三系统组合的性能进行准确评估是亟待解决的问题。本文从GPS、GLONASS、BDS的时间系统和坐标系统的统一入手,分析了组合导航定位的误差和卫星位置计算方法,建立了三系统组合的函数模型、研究了三系统组合时随机模型的权重问题和组合系统导航定位性能评估方法。主要研究内容如下:1)分析了GPS、GLONASS、BDS三系统的广播星历轨道误差,获得了不同系统观测值和不同轨道类型卫星间的权重,该权重可作为加权整体最小二乘系数阵行向量权值和抗差Helmert方差分量估计模型的初权。2)顾及GPS、GLONASS、BDS卫星导航定位系统的时间系统和坐标系统的不同,建立了三系统组合的单历元解算和多历元整体解算的基本函数模型;研究了混合整体最小二乘和加权整体最小二乘算法在组合函数模型的应用。经实验数据分析表明:在无星历粗差的情况下与普通最小二乘算法比较,混合整体最小二乘对三系统组合的解算精度相对较低,加权整体最小二乘算法解算精度相当;在有星历粗差的情况下整体最小二乘剔除效果更好。3)顾及GPS、GLONASS、BDS导航定位系统组合时观测值权重问题,以各导航定位系统观测值相互独立为基础,分析了传统随机模型中的等权模型、高度角模型;研究了抗差Helmert方差分量估计方法对三系统组合伪距观测值的定权方法和对伪距观测值粗差的抑制效果。经实测数据验证,抗差Helmert方差分量估计模型更适合三系统组合。4)由于不同卫星系统组合后传统的精度因子计算方法不够准确,根据抗差Helmert方差分量估计方法,引入了基于验后权的精度因子(PW-DOP)计算方法和基于PW-GDOP的选星算法,并结合选星算法和抗差Helmert方差分量估计探讨了不降低精度且提升计算效率的组合导航定位解算方法。5)顾及导航定位系统中易出现“故障卫星”问题,根据“故障卫星”观测数据存在相关性特点,应用传统的最小二乘残差法和基于线性回归相关性分析法的RAIM算法检测三系统组合时的“故障卫星”,通过实验数据证明两种方法在处理导航中卫星故障排除方面具有相同的效果,基于线性回归相关性分析法编程实现更为简便。在RAIM算法可用性方面,通过实测数据,分析了单GPS和三系统组合时RAIM算法可用性,验证了三系统组合时RAIM算法的可用性大大提升。6)本论文通过实验数据,分析了GPS、GLONASS、BDS导航定位系统间采用不同的组合方式、在不同环境(树荫、高层建筑物)、不同地区(不同纬度)、以及不同观测时段、历元数、历元间隔对导航定位误差的影响。