本发明公开了基于分布式状态观测器的航天器编队预设时间预设精度的姿态协同控制方法及其控制系统。首先基于时间转换函数，构造各跟随航天器对领航航天器姿态及角速度信息的分布式预设时间状态观测器；然后基于此观测器估计获得的领航航天器的姿态信息，考虑扰动力矩上界未知，采用自适应技术对其进行补偿，设计了基于一个新型性能函数的预设时间预设精度的姿态协同控制算法；实现有领航星的航天器编队的预设时间预设精度的姿态协同控制。本发明用以解决刚体航天器编队的快速高精度总体协调控制问题。