传统的利用地面站对GEO卫星实现定轨的方法存在的主要缺点是:地面站与GEO卫星之间的观测几何差,导致星地测量的误差在定轨过程中被放大的倍数急剧增加,影响了定轨精度的提高。北斗卫星导航系统设计并具备星间链路功能,星间链路测量精度高,与GEO卫星观测几何较好,本文研究的是在导航卫星与GEO卫星之间进行星间观测,获取双单向观测数据,实现GEO卫星的高精度实时定轨。主要内容如下:1、建立基于星间观测的GEO卫星实时自主定轨模型。从卫星定轨的理论和模型出发,推导了GEO卫星定轨的状态方程和测量方程,利用EKF算法对卫星待估状态进行实时解算,分析不同误差对GEO轨道确定误差的影响和量级。2、提出利用抗差自适应滤波进行GEO卫星自主定轨的方法。针对星间观测可能存在粗差和动力学模型不准确的情况,以GEO-MEO星间观测量的质量为基础,分析不同定权方案的抗差效果。分析了光压参数不准确时,引入自适应因子后的定轨效果。3、分析基于星间观测的GEO卫星自主定轨误差。在可供GEO卫星用于定轨的链路资源有限的情况下,以MEO卫星对PDOP值的贡献率为基准,确定遍历选星、迭代选星、直接选星三种链路资源配置策略,分析不同误差情形时,不同观测频度及选星数量下遍历策略对应的轨道确定误差。论文的研究结果表明,抗差自适应的方法能够有效提高GEO卫星的定轨精度。通过制定资源配置策略,在提高星间链路资源的利用率的同时,能有效提高GEO卫星的定轨精度。