目前由于惯性/天文组合导航的精度高、自主性高、可靠性高,常被用在高精度的导航系统中。在天文导航中,星敏感器作为可以实时输出姿态信息的姿态敏感器件被广泛应用。天文导航通过星图中星点的相对位置与星库进行匹配,再进行解算得到姿态信息,因此星图中星点坐标提取的精度如何,将会直接影响到导航的精度。星点坐标提取的精度有很多因素决定,其中最重要的就是星图噪声大小与星点提取算法的精度。因此,对星图去噪技术与星点提取技术进行研究有重要意义。本文针对星敏感器所拍摄星图的预处理和星点提取技术进行研究,主要研究内容如下:首先,本文根据星敏感器的结构与工作原理,对星图中噪声的产生来源进行了分析,使用纯软件模拟与半物理仿真平台模拟两种方式获得了带噪星图,并分析了星点的点扩散模型。通过对各种传统的去噪方式进行仿真,分析总结星图去噪方法优缺点,提出了一种数学形态法和小波分析相结合的去噪方法。经过仿真验证,本文算法可以很好的保留星点的形状与灰度值。其次,针对高动态运行时产生的模糊星图现象,提出了改进的R-L算法来进行星图复原。当载体高速运行时,由于图像拍摄并不是一瞬间完成的,在曝光时间内载体的位移会导致星点能量的扩散,使得星点的形状与灰度值改变,难以获取星点的坐标信息,从而影响导航的效果。根据当前载体的运行速度与星敏感器的曝光时间,可以计算得到模糊长度。根据对运动模糊星图频谱的分析,对星图进行两次傅里叶变换,即可得到更为精确的模糊角度。在得到模糊图像的退化函数后,使用R-L算法进行复原,即可得到形状与灰度值恢复后的星图,可以有效提高后续星图识别的精度。最后,提出一种改进的星点提取方法,使用改进的Sobel算子结合区域生长法进行星点粗提取,使用高斯曲面拟合法进行质心定位得到质心坐标。通过对不同提取方法的仿真实验,对星点提取的误差进行对比分析,验证了改进算法的有效性。