星载远距离非合作目标激光测距系统有测距范围远、精度高等的优点,但是由于目标距离远、尺寸小,对目标成像帧频有限,进而导致目标跟踪能力受限,使得激光漫反射回波信号十分微弱,影响了测距性能。为了增强系统的主动振动抑制能力,提高系统跟踪精度,本论文围绕如何提升星载远距离非合作目标测距系统的跟踪精度展开研究,在分析激光测距中提高跟踪精度的效益和使用自适应滤波算法实现远距离跟踪的必要性的基础上,做出了如下有创新点的工作:1.提出了一种基于自适应滤波的跟踪方法。介绍了自适应滤波算法,分析了基于自适应滤波的数据融合原理,针对跟踪相机和惯性传感器的采样率不匹配的问题,提出了一种降采样的滤波方法实现低帧频(50Hz)相机数据与高帧频(1k Hz)惯性传感器数据自适应融合,并采用仿射投影算法解决经典自适应滤波算法的收敛速度慢、稳态精度差的缺陷;2.对星载远距离非合作目标跟踪算法进行了实现,并提出了一种变阶数自适应滤波算法。在跟踪系统的工作原理的基础上,针对跟踪系统中存在的延时问题进行了预测补偿,在延时5ms的情况下实现了1μrad的预测精度。为了减少不必要的计算量,平衡收敛速度与稳态精度,提出了一种变阶数自适应滤波算法,相较于固定阶数LMS算法,收敛速度提升了1倍,稳态精度提升了3倍。对跟踪系统的光纤陀螺数据进行滤波处理,并且为了消除光纤陀螺的零漂误差,采用加速度计辅助光纤陀螺实现零漂误差的抑制,达到了20d B的抑制效果;3.对本文提出的方法进行了数据仿真和系统综合实验。通过数据融合仿真,利用卫星微振动模型验证了本方法实现惯性传感器数据与相机数据融合的可行性;并且将算法应用到实际跟踪系统中进行了系统综合实验,实验结果表明,在卫星中存在的主要干扰源振动的情况下,跟踪精度优于5μrad,满足远距离非合作目标激光测距应用中,对跟踪精度的需求。