Рассмотрены вопросы оптимизации прогнозирования температуры атмосферы с помощью GPS-радиозатменных измерений. Проведён анализ имеющихся данных сравнения результатов измерения температуры радиозатменным методом и радиозондом. Это позволило заключить, что среднее значение разности указанных результатов, а также средние квадратические отклонения этой разницы в основном растёт с увеличением времени прогноза. С использованием метода штрафных функций осуществлена оптимизация общей процедуры радиозатменных температурных измерений с целью предотвращения избыточной загруженности телеметрических каналов и передачи по ним аномально недостоверных прогнозных оценок. Для оптимизации определены конкурентные показатели, противофазно изменяющиеся в зависимости от времени прогнозирования. Выяснено, что применение метода штрафных функций с учётом принятого критерия оптимизации и некоторых ограничительных условий позволило оптимизировать весь процесс прогнозирования температуры атмосферы с помощью GPS-радиозатменных измерений.