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在利用SINS／GPS对轨道机动飞行器进行自主导航的过程中，为提高轨导航精度，将惯导工具误差作为状态变量进行估计，同时考虑了杆臂偏差对导航精度的影响，将GPS卫星的星历误差、对流层误差视为一阶马尔科夫过程，用Allan方差的方法建立了GPS接收机的误差模型。为保证滤波过程中协方差阵的正定性，提高计算精度和速度，应用平方根UKF滤波方法进行轨道机动飞行器自主导航，仿真结果验证了所给出方法的可行性和有效性。