本发明涉及一种基于抗干扰滤波的空间机械臂柔性关节位姿估计方法，首先，考虑空间机械臂系统受到的外部扰动力矩、关节摩擦力矩、执行机构噪声及传感器噪声，建立柔性关节滤波模型；其次，根据关节编码器的量测数据对外部扰动和关节摩擦进行估计，计算干扰估计增益以保证其在最小方差意义下的无偏估计；最后，将干扰估计与扩展卡尔曼滤波相结合，计算滤波增益矩阵以保证状态估计误差在最小方差意义下的最优性，最终实现各关节角度、角速度的准确估计。本发明依托干扰估计和前馈补偿技术改进传统的扩展卡尔曼滤波方法，实现复杂干扰下空间机械臂关节状态的精确估计，为高精度在轨作业任务中空间机械臂的末端定位及运动控制提供支持。