双星编队星座在当前研究中占据着重要地位,其功能的成功实现依赖于编队卫星状态的高精度确定,这一状态包括:编队卫星的绝对和相对的姿态、位置及钟差。GPS技术是编队星座状态确定的主要手段,它具有伪距测量和载波相位测量两种状态确定方式:前者使用精度为10m的GPS伪距观测值,主要用于定位,简便易行,但定位精度低;后者使用精度为10-3m的GPS载波相位观测值,可定位也可定姿,观测精度高,但计算复杂,尤其是要快速地初始化GPS星间单差模糊度困难很大。另外,在某些对状态要求较严格的应用场合,单纯靠GPS测量达不到足够高的精度。10-3为了提高状态确定的精度,引入类GPS测距技术,通过星载接收机发射和接收类似GPS的伪距和载波相位信号,其伪码码元和载波相位波长比GPS的更短,因而其对应的观测值的精度比GPS的更高,但该技术不能确定绝对状态,并存在类GPS整周模糊度问题。本论文的研究重点是联合GPS和类GPS测距技术,精确确定双星编队星座的绝对姿态、相对位置及钟差。首先介绍了使用的坐标系统和测距天线系统;接着分别讲述了GPS和类GPS测距技术的定义组成、测量原理、相应的观测方程及其线性化形式;然后联合GPS和类GPS测距技术,分别建立了联合GPS星间载波相位单差和类GPS伪距两类观测值,联合GPS星间载波相位单差、类GPS伪距和类GPS星内载波相位单差三类观测值进行状态整体确定的两种数学模型,并讨论了GPS星间单差模糊度和类GPS星内单差模糊度的同时初始化和分开初始化两种解算方案;最后对上述模型分别进行了数学仿真和分析比较。结果表明,两类模糊度同时初始化时解算更为精确可靠,利用三类观测值联合解算出的结果精度也有明显提高,其中姿态角的精度为10-4 rad,相对位置的精度为10-3m,相对钟差的解算精度为10-12s,仿真证明模型正确有效。