本發(fā)明公開了一種基于地基觀測光度信號的衛(wèi)星幾何特征與姿態(tài)估計方法，包括：S1，建立地基觀測條件下的衛(wèi)星光度信號觀測模型；S2，建立衛(wèi)星的“幾何?姿態(tài)?光度”數(shù)據(jù)庫：S3，辨識衛(wèi)星的幾何模型和尺度；S4，建立被觀測衛(wèi)星的姿態(tài)運動學(xué)方程；S5，設(shè)置無損卡爾曼濾波器的初始參數(shù)；S6，將姿態(tài)運動學(xué)方程和衛(wèi)星光度信號觀測模型分別作為無損卡爾曼濾波算法的時間更新模型和觀測更新模型，采用無損卡爾曼濾波算法對下一觀測時刻衛(wèi)星姿態(tài)參數(shù)進行更新估計；S7，將步驟S6估計的衛(wèi)星姿態(tài)參數(shù)作為新的觀測時刻衛(wèi)星狀態(tài)參數(shù)重復(fù)步驟S6，當(dāng)衛(wèi)星姿態(tài)參數(shù)估計值誤差小于設(shè)定閾值或衛(wèi)星超出觀測范圍時停止迭代，從而獲得高精度的衛(wèi)星姿態(tài)參數(shù)估計值。