استفاده از روش های مبتنی بر مدلسازی ریاضی و مدل سازی بر اساس داده برای طراحی زیر سیستم های ناوبری هر کدام دارای معایبی از قبیل عدم قطعیت و وجود نامعینی در تعیین پارامترهای مدلسازی می باشند. در این مقاله، معادلات حاکم بر حرکت وضعی ماهواره را مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، در این مقاله با فرض تکراری بودن اغتشاشات مداری در هر دور چرخش ماهواره به دور زمین، اغتشاشات مداری که مهمترین علت بروز نا معینی در مدل سازی ریاضی ماهواره می باشد ابتدا توسط مشاهده گر مد-لغزشی مرتبه دوم تخمین زده می شود. سپس مقادیر تخمین زده شده از اغتشاشات مداری با مدل سازی ریاضی ماهواره ترکیب می شود و به عنوان افزونگی نرم افزاری برای شناسایی و تشخیص خرابی بکار گرفته می شود. برای آزمون روش پیشنهادی مدل غیر خطی یک ماهواره در نظر گرفته شده است و سیستم ناوبری پیشنهادی بر اساس مدل دینامیکی بر روی آن بررسی شده است. نتایج شبیه سازی بهبود دقت داده های ناوبری بدون افزودن سنسور جدید سخت افزاری را نشان می دهد.