Картирование звездного неба с помощью космического аппарата может быть проведено на основе различных принципов. Так, возможна съемка на фотопленку небесной сферы и последующие измерения взаимного положения звезд на ней. Результаты измерений совместно с техническими характеристиками фотокамеры дают возможность определить угловое расстояние между звездами. Возможно проведение таких измерений по телевизионным изображениям. Недостатком является ограниченность измерительных возможностей таких методов за счет деформации масштабов внутри кадра, большого размера зерна пленки и сложности аппаратурной реализации.
Можно непосредственно измерить углы между звездами последовательным наведением на каждую пару звезд телескопов и измерением угла между ними. Недостатком является большая сложность спутника, так как необходимо применять системы высокоточного наведения телескопов и измерять углы между ними.
Может использоваться телескоп и подвижное полупрозрачное зеркало. Телескоп наводится на опорную звезду и держит ее изображение в фокальной плоскости. Полупрозрачное заркало осуществляет наложение Изображения другой звезды на изображение опорной. Угол поворота зеркала дает информацию о взаимном угловом положении изучаемых звезд.
Наиболее просто реализуем принцип измерения взаимного углового Положения звезд, в основе которого лежит измерение времени прохождения их через узкую щель телескопа при его равномерном вращении вместе с космическим аппаратом. При этом период обращения точно определяется на основе Измерения повторного появления звезд.
Погрешность такого метода определяется шириной щели, ошибками фиксации момента вхождения в нее изображения звезд и неравномерного вращения спутника за счет влияния внутренних и внешних возмущающих сил. Последние вызываются подвижными деталями приборов, перемещениями жидкости в трубопроводах, колебаниями жидкости в емкостях, воздействием проводников электричества при прохождении в них тока. Внешними факторами, вызывающими изменение вращения спутника, могут быть сопротивление атмосферы, давление света, магнитное поле Земли.
Возможность многократного измерения за несколько периодов вращения спутника позволяет значительно скомпенсировать влияние этих слуй чайных факторов. I
Установка нескольких телескопов на такой спутник может расширите охватываемую область картирования. Кроме того, использование несколш ких телескопов с хорошо известным взаимным угловым расположением визирных осей дает возможность повысить точность обработки результатов за счет использования корреляционных связей между измерениями.
Возможно высокоточное определение их сферических координат, если удается отождествить рентгеновские или гамма-источники с объектами, излучающими в радиодиапазоне. В этом случае могут быть использованы радиоинтерферометрические методы измерений. Для этого радиосигнал от источника принимается несколькими антеннами, разнесенными на значительные расстояния, сравнимые с астрономической единицей. Одна из антенн, может быть размещена на Земле или низкоорбитальном спутнике, другая (или другие) — на космическом аппарате, движущемся по геоцентрической или гелиоцентрической орбите.