行星际GPS主要指利用中子星（脉冲星）周期性X射线发射实现太空船自主导航的技术，其核心是“X射线定时与导航技术太空站探测器”（SEXTANT）系统，能将太空船定位误差控制在10公里以内，未来有望降至几百公尺，可作为深空网路（DSN）的冗馀系统，提升行星际探测的导航精度与自主性。
传统导航局限：所有美国行星际探测器目前依赖DSN射电望远镜导航，其能以厘米级精度确定探测器与地球的距离，但横向距离精确度随与地球距离增加而降低，且对外太阳系讯号较弱时性能受限。
脉冲星导航优势：毫秒脉冲星每秒发射数百次辐射脉冲，其脉冲到达时间可预测至微秒精度，与GPS卫星原子钟精度相似。通过记录多个脉冲星的X射线信号到达时间，可类比GPS原理确定太空船位置。
SEXTANT系统实现
硬件基础：SEXTANT任务使用中子星内部成分探测器（NICER）的X射线望远镜，其软件可记录中子星发射的X射线。NICER能以亚微秒精度记录每个X射线光子的到达时间，成为脉冲星导航的理想测试平台。
首次运行成果：2017年11月首次运行中，SEXTANT将望远镜依次对准五颗不同的毫秒脉冲星，在不到8小时内确定了国际太空站的位置，比团队计划的1到3天大幅缩短。这得益于可观测的毫秒脉冲星数量及NICER仪器的出色性能。
性能指标与目标
当前精度：SEXTANT能将定位误差控制在10公里以内。对于行驶数百万英里的距离，这一误差水平与外太阳系太空探测器的传统导航技术相当。
未来优化方向：团队希望在后续运行中将误差降至1公里以下，最终目标为几百公尺。这一精度将优于DSN对外太阳系的表现，但并非完全取代现有技术。
技术定位与应用前景
冗余系统角色：SEXTANT旨在减少对DSN的过度依赖，开发独立自主的导航系统，尤其适用于未来可能涉及人类的任务。其通过与现有技术协同工作，在其他系统不可用时提供导航支持，从而改善整体导航可靠性。
长期发展意义：脉冲星导航技术为深空探测提供了新的自主定位手段，可提升探测器在远离地球时的导航精度，降低对地面支持的依赖，对未来行星际任务（如载人火星任务）具有重要战略价值。
