本发明公开了一种阵列小孔式太阳敏感器信号处理方法，该方法通过从质心坐标存储器读取一行光斑，并对该行光斑进行缺失判断，对无缺失行光斑进行列序号识别，根据光斑行列序号选取其对应的标定参数，由姿态计算模块计算出所识别光斑对应的姿态角，对各个光斑姿态角的累加和取平均值，得到最终的姿态角。本发明还公开了该方法的应用装置，其包括光斑缺失判断与识别模块、姿态计算模块。本发明不再需要单独的图像处理单元和姿态计算单元，实现了太阳敏感器的集成化设计，大大节省了FPGA的资源，同时提高了太阳敏感器的可靠性。