Cette thèse porte sur la détermination des paramètres du modèle dynamique d’un satellite pour son contrôle à l’aide de la théorie de l’identification des systèmes. Plusieurs algorithmes d’estimation paramétrique sont développés et adaptés à différentes configurations de mesures de données (gyroscope ou star tracker). Ces algorithmes permettent d’estimer la matrice d’inertie du satellite ainsi que l’alignement des actionneurs à partir des données de télémétrie. Pour réaliser cette estimation, la méthode de variable instrumentale est privilégiée. Des filtres sont élaborés afin d’améliorer significativement la précision de l’estimation, et ce même en présence de bruits de capteur et de perturbations au niveau des actionneurs. Les performances des algorithmes proposes sont analysées et validées à l’aide de simulations Monte Carlo à partir de données issues d’un simulateur haute-fidélité du CNES. La deuxième contribution concerne l’optimisation de la richesse des manœuvres réalisées par le satellite tout en respectant les contraintes physiques du système. L’efficacité des nouvelles trajectoires proposées est démontrée d’une part via des simulations de Monte Carlo et d’autre part à l’aide de tests effectués lors d’un vol zéro gravité en avion.