本发明提出的轮廓恢复方法不固定历元折合过程中封装段的宽度，能以较少的数据量恢复得到信噪比较高的脉冲轮廓，且无需额外的降噪处理，原理及步骤简单，可以直接应用于在轨信号处理过程。在相同光子到达时间序列的情况下，本方法不固定封装段的数量，选择最佳封装段能避免在轮廓恢复过程中因设置封装段数过大而加大历元折合噪声的方差，分散光子的分布；封装段数过小则会出现恢复轮廓过拟合的问题。本方法能充分利用观测数据，恢复轮廓的波峰特征更加明显，最终提高脉冲到达时间的估计精度。另外，利用本发明恢复的脉冲轮廓可以使后续计算得到的相位差脱离封装段的限制，可以有效提高相位差估计值的精度，在数据量越少的情况下，提升的效果越明显。