本发明涉及一种非标定的星图识别方法，该方法包括以下步骤：提取导航星特征向量，建立依据栅格存储的导航星模式库；进行星图识别时，提取观测星特征向量，根据所提取的特征向量在导航星模式库中进行匹配，确定待选星；将所有待选星分组，根据待选星的归属确定视场指向。本发明在识别过程中引入不依赖焦距、主点位置等任何光学系统参数的比例距离作为径向特征，角度作为环向特征，存储空间小，识别快速准确，可以为飞行器在轨标定提供依据。