本发明公开了一种多矢量螺旋桨组合浮空器故障诊断和容错控制系统，包括状态测量模块，用于测量在地理坐标系下浮空器的当前位置信息和偏航角信息；目标跟踪控制器用于接收在地理坐标系下浮空器的当前位置信息和偏航角信息，将其与设定轨迹作比较产生误差信息，以误差信息作为输入，利用PID控制器，生成跟踪加速度信息；状态转换模块用于接收地理坐标系下的跟踪加速度信息，并生成机体坐标系下的跟踪控制力；故障识别与估计模块用于识别浮空器出现故障时矢量推力偏移，生成故障控制力；控制分配模块控制分配模块用于接收跟踪控制力和故障控制力重新分配给浮空器的间接控制力；矢量推力模块跟据间接控制力生成每个螺旋桨的推力及矢量转角。