本发明涉及一种基于模糊星图提取光流信息的航天器角速度估计方法。选择以航天器角速度与角加速度为状态量的Singer加速度概率模型作为状态模型，对多帧模糊星图进行图像处理，提取光流信息作为量测量，依据星点光流与航天器角速度间的关系建立量测模型，最后通过卡尔曼滤波即可估计出航天器三个轴的角速度。本发明针对航天器高动态条件下的无陀螺姿态估计问题，在航天器高速旋转，星敏感器成像模糊时，实现了直接利用模糊星图而不依靠星图识别过程的姿态角速度估计。