一种基于未知输入观测器的卫星执行机构故障诊断方法，能够在不需要对执行机构相关物理量进行直接测量的情况下，实现不同通道动量轮的故障隔离。该方法基本流程为：首先，建立用于描述执行机构和惯性敏感器之间输入输出关系的解析模型，选择执行机构故障隔离策略；然后，根据结构化残差设计要求，将非目标执行机构故障看作未知输入，设计未知输入观测器，获得与非目标执行机构故障解耦的残差，选取残差的范数作为残差评价值，并根据区间分析的方法得到相应的阈值，进而确定系统是否发生了目标执行机构故障，完成该残差的故障决策；最后，综合各个残差的故障决策结果，由故障分离策略确定系统执行机构故障的具体位置。