提出了基于漫反射激光测距数据估算火箭残骸质心位置和翻滚姿态的方法。分析了火箭残骸的翻滚运动, 建立了漫反射激光测距仿真模型, 详细介绍了估算火箭残骸翻滚轴指向和翻滚周期的理论和仿真方法。采用快速Lomb-Scargle算法对德国Wettzell站测得的Soyuz火箭末级残骸的实测数据进行了分析, 通过比较仿真和实测数据的统计直方图, 推算了火箭残骸的长度及质心位置, 估算得到其观测周期为11.4 s, 赤经为203°, 赤纬为23°。

为解决传统的旋转卫星激光测距数据频谱分析方法运算量大、耗时长的问题，提出一种基于快速Lomb-Scargle算法的卫星激光测距数据处理方法。首先用经验模式分解方法来自适应地去除O-C残差中代表卫星轨道运动的低频趋势项；然后采用快速Lomb-Scargle算法对预处理后的数据进行频谱分析，得到相对应的周期图，进而分析卫星的自转速率。采用该方法处理了奥地利Graz站千赫兹测距系统测量得到的Ajisai卫星的数据，分析得出2010年5月Ajisai卫星自转的速率约为0.472 Hz。并对4圈激光测距资料进行处理，结果表明，该方法可以将频谱分析运算量降低两个数量级，节省大量处理时间，为快速高效地处理大量的旋转卫星激光测量数据提供了新思路。