精确测量和确定同步卫星轨道是实现高精度导航、定位等应用的基础，光学测角定轨和卫星通信信号测时差定轨是两种最重要的无源测轨方法，各有优缺点。本文提出将光学测角与无线电通信信号测时差相结合，可实现对卫星的单次测量定位，多次测量提高定轨精度。推导得到卫星到光学站的距离表达式，实现对卫星位置的解析求解。通过 GDOP方法，分析了光学站与无线电站的不同布站方式对定位精度的影响，据此提出了优化布站方式。通过计算机 Monte-Carlo仿真，比较分析了联合测轨方法与单一光学测轨方法的测轨精度。仿真结果表明：若无系统误差时， 24小时观测数据统计定轨位置误差为 25 m，预报 1周位置误差为 200 m，约为单一光学方法的 2/3；当存在系统误差时，需采用自校准方法估计系统误差，基于 24小时观测数据的单一光学方法未能实现自校准定轨，而联合测轨方法定轨精度可达到约 6 m，归一化系统误差估计精度优于 0.1，预报 1周的位置误差约为 140 m。