大椭圆轨道卫星具有覆盖区域广,覆盖时间长的特点,已成为各国竞相研究和应用的领域,因此研究大椭圆轨道卫星群的自主导航是有积极意义的。本论文的主要工作内容如下：建立了大椭圆轨道卫星的动力学方程,详细分析了各类摄动力对不同高度轨道卫星定位所造成的误差,并选取了一颗典型的大椭圆轨道卫星——Molniya卫星进行了仿真,得出各类摄动力的变化趋势；建立了大椭圆轨道卫星群的自主导航系统模型,选取卫星的位置和速度做为状态量建立了系统的状态方程和观测方程,并分析了非线性系统的可观测性问题；分析了与大椭圆轨道卫星可见性相关的问题,着重分析了一对大椭圆轨道卫星之间的可见性,GPS卫星与大椭圆轨道卫星之间可见性,并讨论了GPS旁瓣信号对可见性的影响；针对UKF算法的滤波结果易受到R矩阵影响的问题,本文提出一种ARUKF算法,它通过一个比例因子来调节R矩阵,不仅增强了算法的自适应能力,而且使得滤波结果比UKF算法好；利用UKF,ARUKF以及MMAE三种算法对大椭圆轨道卫星群的自主导航问题进行研究,解决了在大初始误差条件下的自主导航问题。