본 발명은 우주비행체 자세결정을 위한 별패턴 인식 방법 및 별센서 장치에 관한 것으로서, 특히 통계학적 데이터를 이용하는 별패턴 인식 방법 및 별센서 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 우주비행체 자세결정을 위한 별패턴 인식 방법으로서, 우주비행체의 별센서로부터 얻은 별이미지 내의 제1 기준 별에 대한 통계학적 데이터를 획득하는 관측 데이터 획득 단계와, 등록된 다수의 참조 별들 중 상기 제1 기준 별에 대한 통계학적 데이터에 가장 근접한 통계학적 데이터를 갖는 하나의 참조 별을 찾는 패턴 인식 단계를 포함하며, 상기 해당 별에 대한 통계학적 데이터는 상기 해당 별을 포함하는 관심영역 내 별들의 표준 좌표계 상 좌표에 의한 통계지수인 것을 특징으로 하는 별패턴 인식 방법 및 이에 대응하는 별센서 장치가 제공된다.