Navegação espacial é o processo pelo qual a trajetória de um veículo espacial é constantemente determinada, monitorada e corrigida, o que permite que este seja guiado com segurança de um ponto de partida ao seu destino, garantindo o sucesso de uma missão espacial.

Na navegação óptica, imagens tomadas por uma câmera a bordo (da nave espacial: NAVCAM), contendo um ou mais corpos celestes (alvos, planetas, luas, asteroides, entre outros) contra um fundo de estrelas, são utilizadas para determinar a posição do veículo espacial. A análise e processamento destas imagens permite a determinação e, quando necessário, a correção da trajetória deste veículo. Na navegação óptica convencional esta análise é feita na Terra por uma equipe de especialistas, em contrapartida, na navegação óptica autônoma, esse processo é realizado por um sistema a bordo tomando decisões baseadas em algoritmos computacionais​.

Dentre as vantagens da navegação óptica autônoma em relação à navegação convencional estão a redução dos custos da missão e a otimização na coleta de dados científicos durante as fases de aproximação e encontro com os alvos. Neste trabalho, foram ampliados os estudos de parte do conjunto de algoritmos que compõem uma proposta de um sistema navegador óptico autônomo (software) para uso na fase de cruzeiro de uma missão no espaço profundo.

O desenvolvimento do software foi realizado em MATLAB® e os algoritmos foram aplicados com sucesso a imagens reais provenientes da missão ​New Horizons (da Agência Espacial Estadunidense, NASA). O teste do algoritmo foi realizado com ajuda de dados coletados dos corpos celestes envolvidos (efemérides) nestas imagens e sua validação foi feita por comparação dos resultados obtidos com os resultados esperados.  Os erros cometidos foram da ordem de 10^​4 km, o que representa erro relativo de 4,25% e indica a validade da aplicação do método apresentado.