航天器导航就是给出受控航天器的位置矢量和速度矢量以确定航天器轨道的方法和过程。它主要完成的工作有，（1）确定当时的航天器在轨道上的位置和速度；（2）计算未来的航天器轨道和着陆点，以及所需机动的初始条件。按照导航数据的获得是否依赖于地面设备的支持，航天器导航基本可分为自主导航、非自主导航2大类。常见的非自主导航有利用地面站对航天器进行跟踪测量并完成轨道确定和利用跟踪与数据中继卫星进行测轨两种方法。自主导航是不依赖于地球上或其他天体上的人造设施的轨道确定方法，有天文导航和惯性导航等。如美国的“全球定位系统”卫星和俄罗斯的“全球导航卫星系统”卫星就采用自主导航。人类依赖天体、日、月、星辰作为导航的依据已有数千年历史。中国最早发明指南针，这是人类第一个导航工具，后来产生了罗盘，世界上第一个罗盘出现距今大约700年。罗盘出现后，随之而来的是六分仪，世界上出现第一只六分仪约在400年前。这种技术已经发展成为现在的空间六分仪，开始应用在航天器上。