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在深入分析恒星跟踪和目标跟踪两种模式下星敏感器成像特点的基础上，针对星图中空间目标运动轨迹提取算法进行了研究，提出了基于序列图像多帧累加背景掩模帧生成的目标提取算法。主要思路为多帧累加增强目标与恒星的对比度；设置闽值以凸显目标或恒星；交叉投影法生成掩模帧，确定星点区域；质心法精确求得目标点位置。仿真结果表明，所提出的算法能够有效检测序列星图中的弱小目标，精确提取目标运动轨迹。