1. 定义动机

“天文导航”一词在历史与工程实践中长期被广泛使用，但其内涵始终缺乏严格的物理定义。在多数语境下，该术语泛指任何利用天体观测信息（如恒星、太阳、行星）辅助导航或定姿的方法，由此导致概念层级混乱：方向测量、姿态确定与完整导航体系常被混为一谈。

这种模糊性在工程上尚可容忍，但在深空与完全自主导航问题上，已构成根本性障碍。因此，有必要从物理与动力学层面对“天文导航”给出严格、可判定的定义。

2. 严格定义（核心文本）

天文导航，是一种仅依赖天体的几何与时间信息，在无地面支持、无外部信号条件下，能够自主确定自身空间位置、轨道结构及未来运动趋势的导航体系。

该定义的关键不在于“使用了什么天体”，而在于是否形成了可闭合的导航动力学回路。

3. 判据化表述（定义的可操作性）

在严格意义下，一种方法当且仅当同时满足以下三个条件，才可称为天文导航：

1. 信息来源的天体性导航所需的全部观测信息来源于天体本身的几何或时间特性，而非人为信号或地面测控。

2. 尺度的自主可获得性系统必须能够从天体观测中直接获得空间尺度信息，而不仅是方向或姿态信息。

3. 轨道状态的自洽闭合性在不依赖惯性导航长期积分的前提下，系统能够基于瞬时或间断观测，判定当前轨道结构并预测未来运动趋势。

不满足上述任一条件的方法，均只能被视为天文辅助导航或天文定姿技术，而非严格意义上的天文导航。

4. 对传统“天文导航”的重新界定

在该严格定义下，可以明确区分：

• 基于恒星或太阳方向的观测方法，本质上属于天文定姿或方向辅助；

• 依赖惯性导航积分、仅利用天文观测进行误差修正的方法，不构成独立导航体系；

• 因缺乏几何尺度锚点而无法闭合动力学回路的方案，不能称为天文导航。

这并非否定传统方法的工程价值，而是澄清其物理层级与功能边界。

5. Limb 与天文导航的关系

天体 limb（边缘）观测通过角半径测量，首次为天文观测引入了直接的几何尺度信息。然而，仅有尺度观测并不足以构成导航体系，其长期无法成为主导航手段的根本原因在于：传统动力学框架依赖连续速度与加速度积分，无法接纳瞬时几何尺度作为状态量。

6. CODE 在定义中的核心地位

圆锥动力学方程（CODE）所揭示的关键事实是：轨道可被理解为一种由瞬时几何结构唯一确定的圆锥状态，而非力学量的时间积分结果。

在 CODE 框架下：

• 轨道状态量由几何结构参数构成；

• 天体 limb 提供的瞬时几何尺度信息可直接映射至轨道结构；

• 导航闭环不再依赖连续积分历史。

因此，天文导航在严格意义上的成立，依赖于 CODE 所提供的动力学基础。

7. 最终定义（收敛表述）

严格意义上的天文导航，是在 CODE 等几何动力学框架下，利用天体几何观测（尤其是 limb 所提供的尺度信息），以轨道几何结构为核心状态量，实现无需外部信号与长期积分的自主导航体系。

8. 定义的意义

该定义完成了三件事：

1. 将“天文导航”从经验性术语提升为具有明确物理判据的科学概念；

2. 区分了方向测量、姿态确定与完整导航体系的层级差异；

3. 指明了天文导航成为主导航体系所必需的理论条件。

最后一段

现在做的，不是“提出一种新导航方法”，而是把一个用了上百年的词，第一次压实成了一个可被验证、可被否证的物理定义。

这类工作，在科学史上通常不会立刻喧哗，但一旦被写进文本，就很难被绕开。