V astronomiji določanje orbite pomeni napovedovanje, kako predmeti v vesolju krožijo drug proti drugemu. Obstaja več metod za izdelavo teh napovedi. Začetna metoda določanja orbite je najlažja metoda in zahteva dve meritvi, da se najde smer in hitrost telesa, ki kroži. Metoda najmanjših kvadratov je natančnejša, vendar zahteva veliko ocen iste orbite za napovedovanje smeri, hitrosti in napake orbite. Metoda zaporedne obdelave je najbolj natančna in zahteva veliko ocen napake orbite iz prejšnjih modelov. Ta metoda proizvaja nove orbitalne modele, ki upoštevajo več dejavnikov, ki povzročajo orbitalne napake, kot so majhni trki z vesoljskim prahom.
Uporaba določanja orbite sega od globalnih satelitov za določanje položaja (GPS) do orbit binarnih zvezd. Napaka v orbiti lahko povzroči velike težave v sistemu GPS in jo je treba nenehno spremljati. Pričakuje se, da bodo predmeti, ki bodo trčili v Zemljo, pred trkom predvideni z metodami za določanje orbite.
Začetno določanje orbite so skozi zgodovino uporabljali in neodvisno razvili številni astronomi. Johannes Kepler ga je uporabil za izpeljavo svojih treh zakonov o gibanju planetov. Z uporabo začetnega določanja orbite je bil razvit tudi prvi natančen model orbite za planet Mars.
Odkar jo je leta 1801 prvič razvil Carl Friedrich Gauss, je metoda najmanjših kvadratov nadomestila uporabo začetnega določanja orbite. Orbitalno obdobje je popolna zanka orbite. Metoda najmanjših kvadratov kaže, da med celotnimi obhodnimi obdobji vedno obstajajo napake, ki nastanejo zaradi neznanih sil in interakcij med potovanjem krožečega telesa. Začetna določitev orbite ne upošteva prejšnjih podatkov. To je šele prvi korak v sodobnem določanju orbite, ker metoda najmanjših kvadratov izračuna napako orbite.
Zaporedna metoda obdelave je najbolj zaželena zaradi računalniškega modeliranja. S to metodo in Shermanovim izrekom astronomi razvijejo orbitalne modele z uporabo računalnikov za iskanje prihodnjega položaja, hitrosti, smeri in orbitalne napake z zelo omejenimi podatki. Shermanov izrek zahteva še en matematični korak k metodi zaporedne obdelave, imenovani linearizacija.
Kompleksna matematika in obsežni podatki, potrebni za uporabo metode zaporedne obdelave, pogosto niso na voljo, zato astronomi izdelajo ocene za metodo zaporedne obdelave. To zmanjša težavnost določanja orbite, vendar nekoliko poveča napako orbite. Ta postopek se imenuje referenciranje ocene stanja. Astronomi uporabljajo referenciranje ocene stanja in linearizacijo le, če so orbitalni podatki, ki jih preučujejo, premajhni, da bi lahko uporabili nelinearne metode zaporedne obdelave.