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多信息融合体制是空间目标精密定轨的必然要求和发展趋势。给出了基于多源信息融合的空间目标定轨系统思想，讨论了信息融合的概念，给出了信息融合定轨系统框架。针对不同类型和单位的观测数据，着重研究了多源信息融合的空间目标精密定轨方法和相应的批处理和序贯处理的融合定轨算法。最后对基于天地基联合测控系统的多元异质信息一体化融合定轨的原理、构成和数学模型进行了分析和仿真。仿真表明，相比单技术定轨而言，提出的融合模型和融合算法在显著提高计算效率的同时改善了参数估计的精度及可靠性，实现了空间目标的高精度轨道确定。