卫星姿态确定是卫星姿态控制以及完成各项空间任务的基础。随着航天技术的发展和空间任务的日益复杂,对卫星姿态的精度和稳定性都提出了更高的要求,如何利用有限的星载资源提高卫星姿态确定精度成为重大的研究课题。目前,利用星敏感器和陀螺进行组合姿态确定是达到高精度的常用组合,由于两种姿态敏感器存在不同的测量特性,将它们组合来确定卫星姿态能够有效克服各敏感器的缺点提高姿态确定精度,以满足现代卫星高姿态精度的任务需求。本文主要针对星敏感器/陀螺组合卫星姿态确定技术进行了深入的研究,取得一定的成果,主要内容如下:研究了改进的EKF姿态确定算法。典型的星敏感器/陀螺姿态卫星确定算法采用的是估计陀螺常值漂移误差和相关漂移误差对陀螺角速度进行修正的方法,这种方法虽然精度高,但是算法复杂运算量大。针对此问题,本文提出了一种基于简化误差修正的星敏感器/陀螺卫星姿态确定算法,该算法利用高精度星敏感器测量提供基准仅估计陀螺常值漂移误差对陀螺角速度进行简化修正,减少了滤波器的状态变量,通过仿真验证该算法在保证姿态确定精度的条件下,降低了滤波器的复杂性,减少了运算量。研究了基于修正罗德里格参数的姿态确定算法。在对四元数描述的EKF算法深入研究的基础上,实现了基于星敏感器/陀螺的修正罗德里格参数EKF卫星姿态确定算法。仿真分析了修正罗德里格参数法的姿态确定精度和运算复杂度,将其与四元数法的性能进行对比,分析各自的优缺点。研究了无陀螺条件下的姿态确定算法。研究了卫星姿态动力学,并利用星敏感器测量与姿态动力学方程实现了无陀螺条件下的EKF卫星姿态确定算法。仿真分析了算法的姿态确定精度,验证了算法在无陀螺或者陀螺失效条件下的有效性。研究了抖动对卫星姿态精度的影响。卫星在轨运行中由于控制系统和载荷的机械运动不可避免地引起抖动,从而导致姿态敏感器测量精度降低。本文对姿态抖动进行建模,利用原有的EKF滤波算法仿真分析了抖动幅值、频率以及姿态敏感器测量频率对姿态确定精度的影响;提出了基于等效安装误差的卫星姿态确定方法来进行抖动条件下的卫星姿态确定,通过仿真验证了其有效性,是对抖动条件下卫星姿态确定方法的探索。