未来先进的空间望远镜精密稳像环节需要精细导星模块检测空间望远镜视轴是否为预期的探测精度和视轴稳定度。精细导星星库则是精细导星仪开展绝对姿态测量的关键依据。因此,未来的大口径空间望远镜在开展高分辨率、高像质、高稳定度的天文观测过程中,需要视场与之匹配,探测精度高,观测星等高的精细导星模块和与之对应的精细导星星库。本课题围绕空间天文望远镜精密稳像环节中的精细导星模块所对应的精细导星星库构建为中心展开研究,调研了国外空间天文望远镜精密稳像和精细导星发展历程及现状,以及国内导星星库构建方法。其次,在研究多种常用天文星表的精度,波段范围和星等范围等特性的基础上,选择UCAC4星表作为基础星表进行分析处理。以12mag精细导星星库构建为课题研究重点,提出整体设计方案。主要围绕三部分内容进行重点研究,以视场所在天区和视场内导星快速搜索为目标,完成全天球划分方式设计和导星存储方式研究;以达到良好的星库均匀性,提高识别效率为目的,完成导星筛选方法的设计和研究;设计适用于硬件平台的星图识别算法完成硬件仿真,并结合外场观星实验,验证星库的可行性。所构建的精细导星星库分布均匀性好,导星搜索速度快,通过可行性验证,能用于作为精细导星星图识别的基准。本课题根据探测精度,波段和星等范围等要求完成精细导星星库构建过程设计,为构建面向未来空间大口径望远镜在轨运行时,精细导星模块所对应使用的12mag精细导星星库做了先期探索性研究及可行性验证,为今后大口径、高分辨率、高像质、高稳定度空间望远镜的精细导星实现提供了坚实的研究基础。本课题主要包含3个创新点:以天区和视场内导星的快速搜索为目标,设计混合天区划分方式,并研究多种导星存储搜索方式,设计k-d二维线段树的索引表建立和搜索,搜索视场内导星速度达到平均5.32ms。设计整个导星筛选流程,包含混合天区星等阈值粗筛选、基于变异系数的导星精筛选和空视场补充过程。经过此导星筛选流程后,星库总星数从1.14×108颗筛选至3.53×106颗,全局均匀性达到0.43,局部均匀性达到平均1.70,优于所调研过的导星筛选方法。通过视场仿真统计,有98.33%的概率视场内的导星可识别。针对精细导星姿态刷新的高频率需求,选择SOM网络算法进行层叠式改进并应用到FPGA硬件平台,星图识别速度达到毫秒量级,为今后硬件实现高速姿态输出创造了有利条件;结合外场观星实验实现了<±4.7"的匹配精度,验证了所构建星库的可行性。