卫星导航系统在国民经济和军事斗争等诸多领域中的作用日益增强，卫星导航技术是当前世界大国和主要利益集团之间竞相发展和竞争的热点。随着用户对导航接收机性能需求的不断提高，传统标量跟踪技术越来越难以满足要求。矢量跟踪作为卫星导航领域中的一门新兴技术，在不增加用户接收机硬件的基础上，通过软件接收机，将各个通道的观测量作为一个整体进行处理，深入挖掘并充分利用不同卫星信号之间的相关信息，具有对瞬时丢失卫星的桥接能力、对卫星信号低载噪比忍受能力强、跟踪维度可控和抗干扰能力强等优点。矢量跟踪技术正受到越来越多的关注，是下一代用户接收机可能采用的关键技术之一。本文以××武器装备预研项目为牵引，以多个外协项目为依托，对矢量跟踪的若干关键技术进行了深入的研究，主要研究内容如下：1、研究了矢量跟踪的参数初始化问题。首先介绍了矢量跟踪参数初始化的基础知识，包括软件接收机、信号捕获、信号跟踪、导航电文提取和伪距定位解算等；其次针对频率精细捕获，介绍了传统相位关系法的基本原理和步骤，并分析了该方法的性能限制，在此基础上，提出了差分相干频率精细捕获的方法，给出了算法原理和详细实现步骤，并通过理论分析和仿真实验对传统相位关系法和差分相干法两种方法的性能进行了对比分析。2、建立了矢量跟踪的系统模型，推导了模型参数的解析表达式。首先从软件接收机结构的横向（信号跟踪和导航解算之间的关系）和纵向（不同信号通道之间的关系）两个角度出发，阐明了矢量跟踪与标量跟踪的本质区别，在此基础上，给出了矢量跟踪的基本实现框图和具体数据流向；其次针对伪码跟踪和载波多普勒频移跟踪，分别建立了矢量延迟锁定环路和矢量频率锁定环路的系统模型，推导了各自的观测方程，确立了相应的观测矩阵和观测误差协方差矩阵的解析表达式；从瞬时桥接能力、对低载噪比的忍受能力、卫星消失个数对矢量跟踪的影响三个方面，仿真验证了所建立矢量跟踪模型和参数确定方法的正确性，并对矢量跟踪和标量跟踪的跟踪性能进行了对比分析。3、研究了矢量跟踪中的载噪比估计问题。首先介绍和总结了三种传统载噪比估计方法，分析了各自的估计性能，得出增加噪声通道法最适用于矢量跟踪的结论，并阐述了另外两种方法不适合矢量跟踪的具体原因。在增加噪声通道法中，又通过理论和仿真对比分析了两种具体的方法：平方法和差分法，得出差分法优于平方法的结论。最后，针对矢量跟踪背景下突变载噪比估计问题，提出了一种自适应载噪比估计方法，通过对定义的时窗突变量进行实时统计实现对载噪比突变的检测，当载噪比处于一般情况时，采用计算效率高的差分法进行估计；当载噪比发生突变时，采用估计精度高的强跟踪滤波进行估计，兼顾了载噪比的估计精度和计算效率，满足了矢量跟踪的要求。本文系统地研究了矢量跟踪涉及的关键理论和技术问题，提出了相应的解决方法，并给出结论，相关研究成果具有较强的理论意义和一定的工程意义。