提出了一种基于姿态关联帧的星敏感器标定方法，该方法通过外场天文观测即可实现标定。首先，利用与星敏感器捷联安装的陀螺组合体提供的高精度角度信息，实现了多帧星图的关联叠加，然后构建多帧星图之间恒星与像点的成像映射模型，最后采用最小二乘法实现了星敏感器内参数的全局优化。仿真结果表明，相比基于星角距的标定方法，所提方法标定精度更高、稳健性更佳，且能同时标定出星敏感器相对陀螺组合体的安装矩阵，因此其适用于船载和机载惯性/天文组合导航系统的参数标定。