La tasa angular es una pieza de información útil para el control de actitud de una nave espacial. El rastreador de estrellas como sensor óptico espacial se puede utilizar para medir la tasa angular de una nave espacial. En este documento, se propone un enfoque novedoso para mejorar la precisión de la medición de la tasa angular durante la rotación de la nave espacial. El modo de imagen de obturador electrónico de rodadura (RS) del sensor de imagen de óxido de metal complementario (CMOS) en un rastreador de estrellas se aplica para obtener una frecuencia de muestreo mucho más alta para reducir el cambio de la tasa angular entre el intervalo de muestreo. El vector de flujo óptico en el plano de imagen se aproxima en segundo orden utilizando tres imágenes de estrellas sucesivas para reflejar el efecto no lineal de la tasa angular variable. Se realiza un experimento para demostrar la ventaja del nuevo enfoque para la medición de la tasa angular variable.