随着GNSS技术在地球物理、大地测量等方向的深入研究和应用,国内以中国大陆构造环境监测网络和各省级CORS为代表的各行业和区域CORS网络相继建成,并已覆盖我国大部分地区。CORS站已经成为空间数据基础设施的重要组成部分,并激起了广域范围厘米级实时位置服务研究热潮；但是由于应用目标的差异,各CORS对GNSS接收机设备、网络通讯环境等的建设标准不一,以网络RTK应用为代表的CORS网实时服务相关应用很少将不同CORS网混合应用。近年来,中国北斗卫星导航系统组网不断完善,GPS/BDS/GLONASS三星系统目前在亚太地区平均可观测的GNSS卫星数已经多于25颗。为了进一步改善COR S站观测质量和位置服务能力,部分CORS网正在或者正准备对现有站点进行BDS升级,而其他CORS网出于建设成本和应用目的考虑,未进行或者只对部分站点进行了升级。这种测站间可用星座的差异进一步加大了多星座CORS观测网混合应用的难度。随着物联网的深入发展,支持广域范围、海量用户的分米级和厘米级高精度位置服务需求越趋强烈；《国家卫星导航产业中长期发展规划》也明确指出,到2020年,我国的卫星导航产业规模将超过4000亿元。届时,单独依靠某个部门的资源将很难满足产业需求,整合现有CORS资源已经成为当前GNSS位置服务产业发展的主要课题。然而,实际应用情况不容乐观。首先,目前仍然缺乏一套有效管理所有CORS站的方案；其次,现有的网络RTK服务系统在接收机和天线多样化、通讯和观测条件复杂的混合观测网应用中的表现并不理想,且在兼容BDS网络RTK服务方面仍有不足。相关课题仍需进一步研究。为了适应当前GNSS位置服务产业发展,加强BDS/CORS网络实时位置服务应用,本文围绕多星座CORS混合观测网络实时位置服务中涉及的GNSS观测模型与误差分析、混合观测网的组网与解算策略、VRS技术和GNSS观测网络位置服务的性能监测等关键技术进行了深入研究,并取得了部分成果,可以为多星座CORS混合观测网应用提供了理论参考。文中首先结合GNSS各星座系统、国内CORS观测网,以及实时位置服务技术的发展现状,阐述了多星座观测网络位置服务实现的可行性；根据当前我国GNSS技术革新与产业升级的现实需求,论述了多星座CORS混合观测网络理论研究的现实意义；并进一步概括了多星座观测网位置服务相关技术现状,及其在大型混合观测网和海量用户服务环境下的不足。在此基础上,论文主体由GNSS观测模型展开,详细介绍了GNSS观测方程及观测值的线性组合；并基于GNSS相对定位几何模型,提出了一种新的GNSS相对定位解算模型,该模型具有最小二乘解算过程中系数阵保持不变的特性,在多星座GNSS相对定位时的解算效率将明显优于传统的一阶泰勒展开式模型。围绕双差观测中的空间距离相关误差和非空间距离相关误差,详细描述了各项误差的特性,并针对厘米级RTK定位需求介绍了相应的处理方案。值得一提的是,双差电离层的时空特性显示,即使在低纬度地区,夜间12点到次日8点期间电离层变化稳定,对双差观测的影响在1IDU左右,可以忽略其对宽巷组合观测的影响；根据这个特点,有助于处理硬件延迟和多路径延迟等与频率相关的误差。在观测网络的组网方面,针对多星座CORS混合观测网内各CORS站支持的GNSS星座存在差异,提出了按星座系统构网解算和生成虚拟观测值的思路,可有效避免各星座产生服务盲区；同时,为快速添加参考站,改善区域RTK服务质量,提出了基于GNSS观测网现有空间误差改正模型,快速解算新增站点精确坐标的方法,可以与中央差分技术结合提高站点的坐标解算效率；并提出了CORS网型结构因子的概念,针对空间误差改正,定量地描述参考站网络的网形结构对网络RTK定位性能的影响,对于CORS网优化和网络RTK服务性能评价给出了理论和实用化的技术指标。在网络解算方面,提出了基于宽巷组合综合误差改正模型,快速确定宽巷模糊度的方法。针对CRTN、JDCORS和HKCORS分别代表的中纬度沿海地区、中纬度内陆地区和低纬度地区进行试验分析,结果显示测试区域的宽巷组合综合误差的内插精度优于0.3周,只需少量测站即可满足全网宽巷组合综合误差的内插需要。采用该方法,GNSS混合观测网中只需要考虑部分测站的伪距多路径和GLONASS伪距频问偏差影响,可以有效提高CORS网络解算效率和可靠性,降低观测网其他测站的伪距质量要求,降低GNSS观测网的建设成本。为适应海量用户需求,提出了虚拟单基站网络的服务模式,可以与普通单基站应用兼容。实验以站间距所引起的基线分量误差小于1cm2为例,得到JDCORS和HKCORS两个CORS网的虚拟单基站的站间距分别可以达到3公里(南北方向)、4公里(东西方向)和0.2公里(南北方向)、2公里(东西方向),从而只需构建少量的虚拟单基站即可满足服务需求。在CORS网位置服务性能检测方面,结合时滞分析和形态学滤波提出了一种三差残差预测方法,可监测地表突变对CORS网位置服务坐标框架的影响。利用2013年芦山Ms7.0级地震期间四川省地震局GNSS观测网的部分测站数据进行模式实时监测,结果显示该方法可以快速感知水平方向小于10mm、垂向方向小于20mm的测站突变。文章最后结合实际应用分别介绍了课题组自主研发的“基站管理与服务系统”和多星座GNSS网络RTK服务系统(VENUS)。相关实验表明,VENU S在GPS+GLONASS服务下与国际上同类的性能相当,但在联合BDS的网络RTK服务下,极大地提升了复杂环境下流动站的固定率,同时实验也验证了BDS网络RTK定位质量与GPS相当。