本发明公开了一种单目视觉导航特征点丢失故障处理方法，属于视觉相对导航领域。本发明在导航特征点丢失时，首先通过图像匹配法和几何法对故障特征点虚拟坐标进行粗略地重构，然后利用陀螺姿态角速度测量信息，结合特征点间的距离、方位信息以及视觉导航系统前一时刻的估计结果，采用蚁群搜索方法对重构的故障特征点在相机成像敏感元件上的虚拟坐标进一步修正，采用视觉导航迭代算法求解目标的相对位姿。本发明处理方法简单，效果改善明显，提高了视觉导航系统的鲁棒性，可应用于航天器地面物理仿真三自由度或五自由度气浮平台以及航天器在轨服务等航天任务，提供高可靠的相对位置和姿态测量。