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全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）的发展和现代化升级为用户提供多星座、多信号频率和多信号体制等多样性观测信息、灵活的处理方式和更优越的定位、导航和授时服务。GNSS/INS深组合导航技术深度融合接收机基带与惯性导航系统（Inertial Navigation System,INS）信息,是GNSS接收机性能提升的重要手段。现有的GNSS/INS深组合接收机跟踪技术多数采用单一传统信号、简化算法模型和模拟仿真场景等方式进行研究,在实际城市环境下仍然面临微弱信号、信号遮挡和阻塞、可视卫星数量不足以及多径/NLOS信号干扰等复杂的实际应用问题。为了充分挖掘接收机内部通道多样性、现代化GNSS观测信号多样性以及INS辅助信息融合的潜力,进一步增强接收机跟踪和导航定位性能,论文以城市峡谷遮挡等环境为场景,开展多模多频GNSS/INS深组合架构下的接收机跟踪关键技术研究,并通过硬件模拟器和实际车载实验开展有效性验证工作。论文的主要工作如下:（1）基于通道多样性的矢量联合跟踪算法研究。分析典型的相干和非相干矢量跟踪环路二者的系统数学模型特征;在矢量跟踪环路等效噪声带宽的基础上,深入分析接收机跟踪通道多样性及其内在的通道耦合机理;针对相干和非相干矢量跟踪在精度和鲁棒性方面具有不同优势的问题上,提出一种基于相干/非相干自适应混合预滤波矢量跟踪（Adaptive Hybrid Coherent and Non-coherent Vector Tracking Loop,AHVTL）算法,给出详细的自适应混合预滤波方案设计,实现接收机跟踪通道相互辅助;针对矢量跟踪的抗差性差的缺陷,通过抗差自适应因子实现矢量跟踪环路的量测异常粗差处理,避免接收机跟踪通道交叉“污染”,有效提升接收机跟踪精度和鲁棒性。（2）基于信号多样性的多频联合跟踪算法研究。探索GNSS信号多样性特点,深入分析现代化信号的新特性;开展GNSS现代化信号的接收处理模式研究,给出扩频码跟踪误差的理论Cramér-Rao下界,并分析匹配接收和非匹配接收两种主要的处理模式及其跟踪误差;以北斗三号系统（Bei Dou Navigation Satellite System:Phase 3,BDS-3）B1C和B2a现代化新信号为例,研究和设计基于最优线性组合多普勒辅助联合跟踪算法（Optimal Linear Combined Doppler-aided Tracking Loop,OLC-DATL）和基于联合卡尔曼滤波的联合跟踪算法（Kalman Filter-based Joint Tracking Loop,KF-JTL）,针对导频和数据联合跟踪中相干积分时间受数据通道电文比特跳变限制的问题,引入数据通道非相干载波鉴相算法,实现导频和数据联合跟踪环路积分时间的扩展,同时采用平滑滑窗设计提高环路更新率,降低环路动态响应延迟;导频/数据通道联合跟踪及多频联合跟踪有效提升接收机跟踪灵敏度和抗单频干扰性能。（3）基于改进混合预滤波处理的GNSS/INS深组合导航跟踪算法研究。首先给出GNSS/INS深组合导航系统的基本理论,剖析和对比集中式和级联式深组合导航系统架构和数学模型;针对现有的级联式深组合架构的预滤波模型问题进行分析,提出采用五阶容积卡尔曼滤波（Fifth-Degree Cubature Kalman Filter,5th-CKF）算法改进相干子滤波模型的高度非线性问题,针对射频前端和滤波器带宽对码自相关曲线平滑的影响,设计六阶多项式拟合码自相关曲线,从而更好地表征实际的码自相关特性;对于非相干子滤波模型,为了降低其由于引入鉴别器函数产生的码和载波噪声相关项,进行码和载波状态和量测最大程度地去相关优化,并实时调整量测噪声方差;此外,通过简化和分离相干和非相干子滤波模型的状态变量中的信号幅值状态项,减小系统状态向量维数,同时又避免滤波器的信号幅值初始化设置,加快滤波器的收敛速度。最后,基于改进后的相干和非相干子滤波模型,提出基于改进混合预滤波处理的自适应GNSS/INS深组合导航（Hybrid Deep-Coupled,Hybrid-DC）算法并给出详细的算法模型和参数设计,所提出的Hybrid-DC深组合算法通过融合相干和非相干模式各自的优势获得最佳的跟踪和导航性能:非相干模式的鲁棒性使Hybrid-DC算法跟踪更多的卫星,尤其在GNSS信号严重遮挡的环境中,而相干模式又有助于Hybrid-DC算法提高跟踪和定位的精度。（4）GNSS/INS深组合系统多模多频信息融合与多径抑制算法研究。在分析多径/非视距（Non-Line-of-Sight,NLOS）信号对接收机影响以及现代化GNSS信号的多径抑制性能和互操作性能分析的基础上,开展多模多频GNSS/INS深组合系统信息融合算法的研究,设计多模多频GNSS/INS深组合基带架构,并给出具体的多模多频GNSS/INS深组合子滤波器模型与参数设计以及深组合导航主滤波器的信息融合算法。在信号域上,选用L1波段（L1C、B1C、E1）和L5波段（L5、B2a、E5a）互操作现代化信号,利用其高码率和二进制偏移载波调制（Binary Offset Carrier,BOC）信号特性提升对多径的抑制能力。然后,进一步通过基带域相关器间距的设计、深组合NLOS信号检测和剔除的算法研究,以及多普勒域下扩展相干积分时间来实现多径信号的进一步抑制,从而提升系统在城市峡谷多径环境下的可用性、连续性、导航精度、鲁棒性,及多径抑制和NLOS信号检测与剔除能力。