随着人类航天活动的持续开展,在轨的空间碎片越来越多,碰撞风险越来越高,对空间碎片进行高精度测量是提升目标精密监测与预警的重要途径。激光测距技术因其具有高精度测量特性正被应用于非合作目标(空间碎片)高精度测量中。目前,非合作目标的轨道预报通常是基于双行根数(TLE)结合SGP4轨道预测模型外推出来的,存在较大偏差,加之对空间碎片进行激光测距是漫反射过程,回波信号及其微弱,对指向和信噪比有了更高的要求,限制了测距成功率,体现在以下两方面:一是视位置偏差导致激光脉冲无法准确击中目标和回波光子无法进入接收端单光子探测器视场,二是预报距离偏差导致距离门控不佳引起信噪比较低或探测器始终无法响应回波光子。为此,本文对非合作目标的轨道预报实时修正方法进行了研究,主要完成了如下工作:首先,基于SGP4轨道预测模型,结合卫星激光测距CPF生产预报的光行差改正方法,实现了非合作目标用于激光测距的轨道预报生成,包括视位置(滞后量)、激光前指发射方向、激光往返飞行时间,是后续轨道预报实时修正工作的基础。其次,分析了导致非合作目标TLE轨道预报存在较大偏差的主要因素,认为主要原因是SGP4模型采用的大气阻力模型简化为一个不变的阻力参数B*,而大气阻力实际上与大气密度、目标姿态、阻力系数相关。从实测现象看,偏差主要体现在沿迹方向,亦即主要体现在目标在其轨道面内椭圆轨道上的位置偏差。因此,提出了将主要偏差简化归因于时间根数偏差的方法。由于涉及SGP4模型外推、坐标转换等,是一个复杂的非线性过程,采用参数搜寻法在一定范围内查找最优时间根数偏差。为了理论上验证该方法的有效性,采用激光测距卫星较高精度的CPF生成的视位置预报作为模拟实测值进行时间根数偏差搜寻,结果表明(1)最优时间根数偏差是存在的;(2)经最优时间根数偏差修正后的轨道预报,视位置偏差明显减小且波动幅度减小,预报距离偏差亦明显减小;(3)用起始1分钟数据与用整个弧段数据搜寻得到的最优时间根数偏差并未明显差别,可以满足实时性的需求。然后用实测数据进行了检验,结果表明,经过时间根数偏差修正后,视位置偏差明显减小且波动幅度减小,证明了该方法的有效性。