本发明公开了一种基于在轨数据融合的轨迹预报处理方法，包括：根据从遥测数据中提取得到的第一相对位置、第一相对速度、第二相对位置、第二相对速度和预报终点信息，确定初始脉冲和终端制动脉冲；根据第一相对速度、第二相对速度、初始脉冲和终端制动脉冲，确定第一矢量速度和第二矢量速度；根据各解算步长时间点下的第一相对位置、第一相对速度、第一矢量速度和第二矢量速度确定的运动状态序列，得到轨迹预报结果，并生成轨迹预报曲线。通过本发明实现了航天器交会对接飞行控制任务过程中对于轨迹预报特有的实时性、准确性、可定制性、与在轨状态一致性的要求，在准确预报轨迹的同时能够清晰有效的进行显示，为地面飞行控制监视和决策提供参考。