本发明公开的一种行星着陆稀疏特征虚拟衍生自主导航方法，属于深空探测技术领域。本发明从目标着陆区域的拍摄图像中提取自然路标和特征点的像素坐标，基于前后帧图像中配对成功的特征点集，获取前后时刻拍摄图像的位置变化关系。当某一路标溢出相机视场后，利用该路标历史观测信息和前后时刻拍摄图像的相对运动关系，获取该路标的虚拟衍生信息。进而利用消失路标的虚拟衍生信息和视场内可见路标的观测信息，共同组成导航观测量，估计探测器在目标天体固连系中的状态。本发明既避免现有导航方法对观测路标数目的依赖，又能够充分利用自然路标和特征点两类导航信息，以较低的精度代价，实现探测器在特征稀疏环境下的高精度自主导航。