本发明实施例公开了一种基于失准角的卡尔曼滤波姿态估计方法。所述方法包括：构建载体坐标系，并确定载体坐标系到NED导航坐标系的转换矩阵；采用东向水平失准角、北向水平失准角和陀螺漂移作为系统状态，以水平加速度作为量测状态；根据失准角方程构建卡尔曼滤波系统的状态方程；基于卡尔曼滤波实现载体姿态的估计。另外，综合考虑载体运动状态，确定是否对载体姿态进行修正。本发明实施例的技术方案根据失准角方程构建4维状态量的卡尔曼滤波，在保证姿态估计精确度的同时，降低了系统运算复杂度，并且基于载体运动状态，判断是否进行姿态修正，能够进一步提高运算效率，提高系统的鲁棒性。