定日镜是太阳能热发电系统中的聚光设备。定日镜的定日精度直接影响着太阳能热发电系统的工作效率。为了提高定日镜的定日精度,可以通过测量方法得到定日镜的误差然后加以补偿来达到提高精度的目的。本文通过非线性滤波算法对测量数据进行滤波,根据测量数据和建立的定日镜跟日模型估计出实际的定日镜姿态角,以便实现定日镜控制角度的动态补偿,提高定日镜的聚光精度和抗干扰性。文章对扩展卡尔曼滤波(EKF)和无迹卡尔曼滤波(UKF)两种算法进行了研究,根据定日镜姿态角的运动规律以及姿态角与光斑的位置关系建立了系统的状态方程和测量方程。通过大量的仿真实验,对两种滤波算法进行了分析比较,主要工作如下：(1)分析了定日镜自身构造带来的误差影响,建立了带有误差因子的姿态角校正模型,通过仿真结果得到了每个误差源对于反映真实姿态角状态的影响；(2)建立定日镜姿态角滤波器模型。分别进行大量的EKF、UKF的滤波仿真实验,结果表明了UKF滤波算法的优越性；(3)选取电子全站仪作为定日镜姿态角的测量工具,设计了全站仪的测量方案,以此与估计算法数值做比较,验证算法的可靠性。