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探讨了利用推广卡尔曼滤波估计非线性系统状态时存在的问题，从而介绍了目前广泛使用的分步逼近的卡尔曼滤波（UKF，Unscented Kalman Filter）。为了提高导航的可靠性和准确性，在星敏感器导航系统中引入雷达高度计作为一个新的测量设备，提出了一种基于星上雷达测高仪及星敏感器联合进行卫星自主定轨的算法。建立了比较复杂的地球海平面模型，并考虑了其中风生重力波的影响。利用雷达测高仪的测量结果和地球形状模型，计算地心矢量在卫星本体中坐标系的方向。利用UKF滤波定轨算法，明显提高了自主定轨的精度。数值仿真