本发明提供了一种基于机载Ka波段的卫星视频传输系统，包括：伺服控制子系统，其包括开环稳定模块、闭环跟踪模块和传感器融合模块，其中：开环稳定模块包括单惯性测量单元，单惯性测量单元用于测量载体的线加速度和角速率，开环稳定模块根据载体线加速度和角速率信息对天线进行控制；闭环跟踪模块对天线的指向进行校正，以保持天线准确地指向卫星；传感器融合模块对若干个传感器采集的数据进行融合，以快速得到并准确跟踪单惯性测量单元的陀螺零偏。根据本发明的系统，可以根据单惯性测量单元所获取的载体线加速度和角速率信息对天线进行控制；对天线的指向进行校正，保持天线准确地指向卫星，最大限度地保证视频传输的稳定性，提高抗干扰能力。