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为提高航天器自主导航系统非线性估计精度,通过分析EKF线性化方法的缺点,基于数学分析理论研究了非线性函数线性化展开点以及雅可比矩阵取值点不同对线性化逼近程度的影响,然后对传统EKF算法的线性化展开方式进行了改进,提出了一种基于中值定理和平滑估计的预测-校正EKF（FR-EKF）新算法。仿真结果表明,该算法在精度上优于EKF算法。