本发明公开了一种基于遥感图像的航天器自主初轨确定方法，包含以下步骤：S1进行遥感图像中地面特征点的匹配识别，生成初轨确定的视线矢量观测量；S2针对地面特征点是否先验已知两种情形，分别建立初轨确定观测模型；S3利用获取到的初轨确定观测量，结合轨道动力学模型，采用广义Laplace方法迭代求解航天器初轨。本发明利用遥感图像中的特征信息，针对地面特征点信息是否先验已知，推导了两种情况下的定轨观测模型，以不同时刻的视线矢量为观测量实现了航天器的自主初轨确定。所提出的自主初轨确定方法适应不同特征先验情况，具有更高的灵活性，提升了航天器在轨运行的可靠性。