Рассматривается вопрос взаимной угловой привязки внутренних систем координат астродатчиков в задаче высокоточного определения ориентации космического аппарата. Привязка осуществляется путем сравнения расчетных и измеренных угловых расстояний между звездами, опознанными в датчиках, взаимное положение которых определяется. При построении алгоритма использовался гарантированный подход к решению задачи оценивания состояния динамической системы. Получена модель измерений взаимного углового положения внутренних систем координат и построен регуляризированный еллипсоидальный наблюдатель для оценки кватерниона, который определяет взаимное угловое положение внутренних систем координат. Приведены результаты численного моделирования предложенного алгоритма.