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卫星动力学模型误差是客观存在的事实，动力学模型误差传递到轨道确定算法中构成部分形式未知的模型误差，并且与测量系统自身的系统误差和随机误差耦合在一起形成定轨模型误差，严重影响轨道确定精度．详细推导了存在动力学模型误差的轨道改进方程，对模型中能准确描述的部分建立了参数化模型，对不能准确描述的误差部分，建立了非参数模型．构建了部分线性轨道改进模型，利用二阶段估计法和核函数估计法对模型误差进行拟合估计，并在轨道改进中予以补偿．根据数据深度理论，建立了非参数模型误差的深度加权核估计方法，提高了模型误差估计的抗差性．