本发明属于民用航空飞机中央维护系统(CMS)传感器故障诊断技术领域，提出了一种基于H无穷鲁棒未知输入观测器的传感器故障诊断方法，包括：矩阵元素构成飞机子系统某一稳态平衡处的线性状态空间模型；对比所建线性状态空间模型与实际系统之间的差异，应用反卷积方法计算模型误差矩阵E；求解UIO中的参数矩阵H、T、A1；通过已知的干扰矩阵R，并应用H∞频域优化下的线性矩阵不等式求解系统的李亚普诺夫稳定方程，以得到UIO中的参数矩阵K1、K2、F；对UIO中的参数矩阵H、T、A1、K1、K2、F进行j次降维度处理，得到j个降维UIO观测器，通过j个降维UIO观测器得到j个传感器故障诊断的残差结果，所述残差结果即为故障诊断结果。