针对双圆锥扫描式红外地平仪因无刷直流扫描电机转速不均匀造成的姿态角测量误差进行了研究。通过对无刷直流电机结构特性与电特性进行分析，建立了电机转速数学模型，根据电机转速数学模型及红外地平仪扫描地球获取的信号的特性，推导出电机转速不均匀造成的姿态角测量误差计算数学模型。由姿态角测量误差计算数学模型可计算出航天器姿态角测量误差，通过星载计算机软件预设或地面计算机上行注数实现航天器姿态角测量结果的实时补偿。推导的红外地平仪姿态角测量误差计算数学模型可以为在轨运行航天器姿态的高精度测量与控制提供保证。

姿态测量是飞行器实现自主导航的前提条件。针对单轴红外地平仪在飞行器姿态绝对测量中存在盲区的问题，提出了利用两轴红外地平仪进行全范围角度测量方案。在待测姿态角平面内，将地平仪两轴垂直放置，通过判断转动过程中两组传感器所在的象限位置，利用两轴必有一轴工作在非盲区的特点，合理选取输出量进行转角解算。解算结果和实验设定转角进行比较，二者静态偏差小于r，能实现360°全范围角度测量。两轴红外地平仪全范围角度测量克服了单轴红外地平仪角度测量范围的局限性，对飞行控制中姿态角反馈具有重要意义。