准确的导航信息是完成各种航天任务(如图像观测、信号传输等)的基础。而姿态作为导航信息的核心,它主要是通过姿态敏感器进行确定的。在众多常用的姿态测量仪器中,星敏感器因具有精度高、自主性好、可不依赖其它系统独立存在等优点,被广泛应用于航空航天、卫星通讯、气象遥感以及战机、导弹、舰艇等领域。在实际应用中,星敏感器由于镜头本身或者装配加工等原因,其内部参数会存在一定的偏差。因此需要对星敏感器进行标定,以减小星敏感器的误差。本论文主要分以下几部分:1.对星敏感器及其主要技术参数指标进行介绍,重点描述星敏感器中存在的各种误差以及星敏感器需要标定的部分参数(如图像主点、焦距、光学畸变等)。对星敏感器的地面标定方法(如待定系数法、内部参数法以及余弦两步法)进行介绍,并通过比较说明余弦两步法的优势。2.对现有的多参数畸变模型进行改进,忽略其薄棱镜畸变误差的影响,提出新的标定模型。基于余弦两步法以及最小二乘原理,对四种高阶畸变模型在不同星点噪声水平下进行了数据仿真和实验分析。结果表明:6参数的三阶径向畸变加二阶切向畸变模型的稳定性比其他模型的稳定性好,而且用实际数据得到的标定精度比原始的畸变模型略高。3.根据星敏感器姿态测量原理以及星角距不变原理,提出了不同的双CCD安装矩阵标定方法,并进行了数据仿真和实验分析。实验结果表明:利用Quest算法先得到各自视场的姿态矩阵,再根据坐标转换关系得到的双CCD安装矩阵结果稳定性最好,而基于星角距不变原理得到双CCD安装矩阵的方法也具有一定的可行性。