自Topex/Poseidon(T/P)海洋卫星首次成功利用星载GNSS定轨技术获取高精度轨道后,尤其是因为GNSS技术全天候、精度高等特点,利用星载GNSS定轨技术成为低轨卫星精密定轨的首选手段。随着我国越来越多的低轨卫星发射升空,如何进一步提高定轨精度成为研究热点。本文从星载GNSS定轨技术入手,重点研究了低轨卫星星载GNSS天线相位中心模型对精密定轨的影响,并对相位中心模型在轨估计算法及实现展开详细研究。本文的主要研究内容及所得结论如下:(1)在介绍低轨卫星精密定轨的理论基础上,阐述了低轨卫星定轨涉及到的观测方程、观测误差和相应的改正措施等,利用实测数据实验,给出了对星载GNSS数据质量评价指标和轨道精度评价指标。同时,以实例研究了定轨处理策略对精密定轨的影响,尤其是随机脉冲的设置。(2)详细讨论了 PCO、PCV模型在轨估计的理论和算法,通过实例研究了 PCO估计的可行性,以及PCV模型估计方法等内容。阐述了低轨卫星星载GNSS天线的相位中心模型以及改正策略,以GRACE A、GRACE B、CHAMP实测数据研究了先验相位中心模型对精密定轨的影响,发现地面获取的先验相位中心模型和在轨相位中心模型发生较大变化,因此需要在轨估计相位中心模型。(3)实现了国产卫星ZY-3、FY-3C、HY2A精密定轨任务,并对各自卫星星载GNSS天线相位中心模型进行在轨估计。关于低轨卫星PCO在轨估计,发现x和y方向的PCO与经验力参数等难以分离,仅z方向的PCO在轨估计较为可行。关于PCV模型在轨估计,直接法和残差法都可以实现在轨估计,各自优缺点共存,另外研究了 PCV模型分辨率对精密定轨的影响,在综合考虑计算效率、存储空间、提升空间等方面的因素后,使用残差法估计5°的PCV模型是较好的选择。