由于城市场景多路径、非视距信号影响，以及微机电系统(MEMS)性能较低，全球导航卫星系统(GNSS)与 (MEMS) 惯性导航系统(INS)组合位姿估计存在可靠性低问题。为此，提出一种基于部分模糊度解算策略的单频(SF)单历元双天线GNSS 实时动态定位(RTK)与MEMS INS 组合的可靠位姿估计方法。首先，对SF单历元双天线GNSS RTK进行基线解算，利用直接法快速计算姿态信息；然后，构建SF单历元双天线GNSS RTK/MEMS INS组合模型。为了改善城市遮蔽场景双天线GNSS RTK/MEMS INS组合参数估计的可靠性，研究一种基于抗差后验残差的模糊度子集选择策略。使用抗差后验残差绝对值进行排序，逐一剔除残差绝对值最大卫星。使用车载系统采集两组数据进行分析，实验结果显示：在较为开阔场景下该算法横滚角、俯仰角和航向角精度分别改善了21.62%、19.35%和90.42%；在遮蔽场景下，基于提及的双天线GNSS RTK/MEMS INS组合方法，定位精度达到厘米级，定姿精度在2°以内。因此，该算法可以改善城市场景GNSS/INS紧组合模型的姿态估计性能。