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今天,随着卫星技术的成熟和发展,微纳卫星因其低成本、短周期等特点而引起了许多大学和科研机构的关注。但是,由于物理尺寸、重量、功耗、研发成本等因素的限制,微纳卫星不能采用传统卫星的减磁手段,剩磁成为了微纳卫星姿态确定与控制精度最大的干扰因素。本论文立足于实际工程应用的角度,为了更好的满足微纳卫星的发展需求以及提高微纳卫星的整体性能,针对微纳卫星的磁场建模和标定技术进行研究,通过磁场建模、结构布局优化和剩磁标定等技术降低剩磁对卫星姿态确定和控制的影响,提高卫星姿态控制精度。在微纳卫星前期设计方面,本文通过对微纳卫星及微纳卫星组件的磁偶极子假设,建立了整星剩磁场及剩磁矩模型,并提出将剩磁作为优化目标加入到了卫星布局优化设计问题中去,对于加速的粒子群优化算法(Accelerated Particle Swarm Optimization,APSO)提出改进并用于求解加入了剩磁目标的卫星布局优化设计问题,仿真结果显示将剩磁加入到布局优化设计问题中求解可以明显减少微纳卫星前期设计中的剩磁场及剩磁矩,得到的优化布局方案对工程师布局具有指导意义。在剩磁标定方面,首先,针对微纳卫星发射前的基于椭球拟合的剩磁场标定技术不能分离出固定磁场及感应磁场系数的问题,提出了改进措施,采用改进方法可以成功标定出固定磁场及感应磁场系数,且补偿后误差与磁强计测量随机误差在同一量级。然后,针对传统方法无法应对微纳卫星在轨运行时工况改变对微纳卫星磁场环境影响较大的问题,提出采用反向传播(Back Propagation,BP)神经网络算法对微纳卫星剩磁场进行在轨标定,仿真结果显示标定补偿精度高,适用于微纳卫星的剩磁场在轨标定。最后,对于通过无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)标定微纳卫星剩磁矩收敛速度慢的问题,提出两点改进策略:一是增加太阳敏观测值加入到UKF观测方程中去;二是提出将基于椭球拟合的剩磁场标定方法应用到微纳卫星三轴稳定前的阶段并通过仿真验证其可行性,在磁偶极子假设下,通过标定出的固定磁场强度估算出微纳卫星剩磁矩,以此作为剩磁矩UKF滤波的初值,提高滤波速度。最后,本文设计了一套地面测磁系统并初步完成实物的制作,此测磁系统可以测量卫星部组件或者整星的剩磁矩及感应磁矩,通过测量已标定好的磁力矩器组件,验证了磁偶极子假设的正确性以及测磁系统的工程实用性。