随着全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)的发展，GNSS逐渐被应用于航空导航服务。为了满足航空导航性能要求，世界各国致力于GNSS增强系统尤其是星基增强系统(satellite-based augmentation system，SBAS)的研究，以提升GNSS的精度、完好性、连续性和可用性。SBAS已成为提升GNSS综合性能尤其是完好性的重要解决措施。美国和欧洲的SBAS已经能够为航空用户提供垂直引导的定位器性能标准(localizer performance with vertical guidance 200，LPV200)等级导航服务，SDCM、MSAS、KASS和GAGAN等SBAS所提供的导航服务信号也逐渐覆盖中国周边地区。而北斗星基增强系统(BDSBAS)还处于建设阶段，迫切需要开展星基增强系统相关研究为BDSBAS建设和后续性能提升提供技术支持。

作为SBAS系统段的关键技术，星历星钟增强技术关乎BDSBAS的服务性能，如SBAS系统段星历星钟增强信息处理效率影响告警时间长短、星钟快变误差修正效果影响卫星差分改正数性能、星历星钟降效参数准确性将影响服务完好性和连续性、刚入境卫星由于收敛时间较长将导致BDSBAS服务区内可增强卫星数目较少从而服务等级下降。BDSBAS建设需要攻克这些星历星钟增强技术难题。因此，针对SBAS星历星钟增强关键技术开展一系列研究，主要包括星钟快变误差修正、星历星钟完好性监测、星历星钟降效参数求解和连续性性能评估，主要工作内容汇总如下：

(1) 针对星钟误差修正精度不足的问题，提出了一种基于用户等效测距误差的星钟快速改正数求解算法。该算法根据星钟偏差二阶残余误差特性构造Kalman滤波器状态方程，用经长期改正数修正之后的用户等效测距误差构造Kalman滤波器观测方程。考虑到卫星服务区内低仰角的观测受噪声影响较大，采用环状模型处理多径和接收机热噪声以提升观测质量。利用Sage自适应滤波器对系统噪声阵和观测噪声阵进行实时更新，抑制状态方程扰动和观测异常。结果表明：与广域增强系统(wide area augmentation system，WAAS)算法相比，该算法的星钟误差修正精度明显提升。

(2) 针对监测网边缘区域星历星钟完好性难以保障的问题，有别于美国WAAS海外扩展建站的思路，提出了一种基于伪距残差和星站几何的卫星完好监测算法。该算法考虑多误差源、星站几何和电文量化与播发对完好性信息的影响，结合卫星运动过程中星站几何变化趋势，对卫星完好性监测进行分段处理，构造了星历星钟协方差阵的凹槽模型，以量化误差最小化的方式处理完好性信息。该算法将星站几何信息引入到卫星完好性监测，改善了监测网边缘区域的卫星完好性，缓解了BDSBAS短期内无法海外建站的困难。结果表明：该算法相对于直接统计法，伪距域包络率和服务域可用性分别提升24.99%和6.83%，十分接近WAAS相应指标。

(3) 针对用户错过部分增强电文时SBAS完好性降低的问题，提出了一种基于舍入误差和外推误差的星历星钟降效参数求解算法。该算法在分析SBAS电文参数的估计模糊度、高阶误差、舍入误差以及外推误差之后，对这些误差采用相应的概率分布进行描述，给出SBAS电文参数超出有效时间间隔后引起的残余误差。通过求解残余误差的上确界来推导相应降效参数。该算法首次公开介绍了星历星钟降效参数求解方法，为BDSBAS降效参数求解提供了理论依据。结果表明：该算法降效参数估计值与WAAS相应参数十分接近。

(4) 针对稀疏样本难以准确评估系统连续性的问题，提出了一种基于Weibull分布的可调参数的连续性评估算法。该算法对GNSS中断数据进行最大似然估计拟合处理以确定Weibull分布参数估计值，将均方误差最小的一组参数估计值作为Weibull分布最终参数估计结果并求取GNSS连续性。该算法可以根据中断数据来灵活确定系统故障率，为BDSBAS性能测试评估提供了一种技术途径。结果表明：该算法性能较传统算法提升40.42%，更加接近官方报告结果。

在完成如上算法的设计与验证后，利用WAAS数据进行性能分析以评估所提算法的整体性能。结果表明：与WAAS算法相比，所提算法空间信号改正精度明显提升，伪距域包络率降低0.06%，LPV200可用性降低2.10%，与国外已有系统达到同等水平。然后，将所提算法应用于中国区域，以评估所提算法的先进性并预报中国区域SBAS性能。结果表明：与直接统计法相比，所提算法空间信号改正精度接近，伪距域包络率提升45.39%，LPV200可用性提升2.32%，性能优于直接统计法。所提算法可以为中国大部分地区提供类一类垂直引导的进近程序(approach procedure with vertical guidance-I，APV-I)等级服务甚至部分地区提供LPV200等级服务。相关内容及成果已作为关键技术应用于北斗星基增强系统民用服务平台的监测站和信息处理中心。