一种微纳航天器用微小型、低功耗惯性恒星罗盘，包括敏感子系统、信号采集及预处理子系统、综合处理子系统，其中敏感子系统实现对天文信息和惯性信息的采集，并将其转换为电信号后送入信号采集及预处理子系统，信号采集及预处理子系统对这两种信息进行平滑和预处理，并将所得的星点、质心位置信息以及平滑后的陀螺信息送入综合处理子系统，综合处理子系统将接收到的惯性信息和天文信息进行同步处理，完成星图识别和姿态确定，并采用基于最优ＲＥＱＵＥＳＴ算法和ＵＫＦ滤波的惯性恒星罗盘组合定姿方法，实现系统的姿态确定。本发明实现了一种小体积、低功耗、低成本的惯性恒星罗盘，对实现微纳航天器的高性能定姿具有重要的实践意义。