本发明涉及一种基于动力学模型的双臂抓捕下空间目标参数辨识方法，以配备有双机械臂系统的空间碎片主动清除飞行器，和被双机械臂抓捕的空间非合作目标两者形成的组合多刚体系统为对象，首先建立捕获空间非合作目标后的组合体航天器系统的动力学模型和中心平台姿态运动学方程，其中组合体航天器系统的动力学模型包括了中心平台的平动方程、转动方程、机械臂转动方程以及待辨识体的转动方程；再通过传感器测量，得到中心平台的加速度、姿态、角速度、角加速度，以及机械臂各节连杆的转角、转动角速度等信息；进而根据系统动力学模型中的中心平台转动方程，推导并整理形式，导出辨识方程；最后基于最小二乘算法，辨识估计出待辨识体的质量特性参数。