星光导航（天文导航，celestial navigation system，CNS）利用对星体的观测数据来确定航行体的姿态和位置，2000年前就已经应用于航海。随着科技的发现，上世纪60年代出现了高精度的星体自动跟踪设备，能在白天观测三等星，夜晚观测七等星，并带有自动寻星、搜索和跟踪等功能。
目前，星敏仪（或称星敏感器）的研制已达应用阶段。其精度比太阳敏感器高一个数量级，比地球敏感期高2个数量级，它的突出特点是精度高，能跟踪多颗恒星，且对磁场不敏感，自主隐蔽，是一种有发展前途的导航方式。在导弹制导应用方面，其可以与捷联惯导方式相结合，利用星光导航信息对捷联惯导进行修正，进而获得高精度的导航信息。
恒星相对于地球惯性坐标系的运动非常缓慢，所以可以认为在地球惯性坐标系中恒星是不动的。在飞行器载体坐标系中，星光矢量可以通过从地球惯性系到载体测量坐标系转换矩阵来实现。依据载体测量的星光矢量r，即可计算出飞行器相对于观测星的角度，进而计算出飞行器的姿态角，这就是星光导航的基本原理。
惯导（INS）/星光组合导航系统的基本原理，就是将确定星体相对于理想参考系的角度计算值与实际星敏仪的角度测量值进行比较，将其差值作为组合导航系统误差的观测值，并以此对惯导系统进行修正。
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