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精密单点定位(PPP, precise point positioning)是二十世纪九十年代末发展的一种导航定位技术，具有灵活、操作简便且全球覆盖的高精度能力。静态PPP在电离层正常条件下，可以达到厘米甚至更高的精度，然而鲜有文献深入研究电离层不利条件对PPP性能的影响。 电离层是导航定位最主要的误差源之一，一方面影响着GNSS信号传播速度，产生电离层延迟误差;另一方面，利用其弥散特性，可以使用双频或多频GNSS观测值来监测电离层。传统的基于相位平滑伪距提取电离层信息的方法是基于多路径效应经过平滑可以消除和硬件延迟保持不变的假设，存在一些弊端，值得深入探讨。另外，在电离层建模中，考虑到接收机硬件延迟时变特征，进一步的完善电离层建模的函数模型与随机模型也很有必要。 本文重点从理论上分析了消电离层组合和非差非组合PPP的算法，比较电离层平静和扰动情况下二者的性能;同时理论推导与分析了相位平滑伪距和非差非组合PPP精确提取电离层观测值的方法;顾及DCB短期时变特性对电离层建模，分析了在电离层平静和扰动情况下，提取接收机硬件延迟的精度;通过设计短基线实验，分析了电离层观测值中多项误差对电离层建模的影响;分析了全球电离层格网模型在中国及邻域的精度。 本文的主要工开展了以下五个方面的研究: (1)系统地总结了消电离层组合和非组合PPP的基本理论和算法，由原始观测值详细推导了PPP观测方程，以及待估参数及其如何吸收硬件延迟部分，为进一步分析PPP误差项和扩展PPP的应用打下良好基础。 (2)分析了在电离层平静和扰动情况下，消电离层组合和非差非组合PPP的定位性能。根据地磁扰动指数Dst和K，选择电离层平静和扰动下的实测数据，从绝对精度和收敛时间的角度，分析了在电离层平静和扰动下，两种PPP模式的定位性能。 (3)总结了相位平滑伪距和非组合PPP精确提取电离层信息的理论算法，并使用实测数据监测在平静和扰动下的电离层观测值的变化情况。 (4)分别在假设硬件延迟为常数和考虑硬件延迟的时变特性的情况下，对电离层进行建模，精确估计电离层电子总含量和分离硬件延迟，并分析了在平静和扰动情况下，电离层建模对硬件延迟提取的影响。 (5)通过实测的短基线实验，进一步分析了电离层观测值多个误差成分，如硬件延迟、多路径和噪声对电离层建模的影响。 (6)由于中国区域的IGS测站数目有限，分析了四家机构的IGS电离层产品在中国区域及邻域的电离层延迟改正精度和可靠性。