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X射线脉冲星，卫星发现的超过一半的X射线源位于银河系，其余的是活跃星系核心或星系团中的高温气体。X射线脉冲星导航系统由X射线成像仪和光子计数器(探测器)、星载原子钟、星载计算设备、导航模型算法库和脉冲星模型数据库组成。脉冲星是高速旋转的中子星，具有极其稳定的周期性，其稳定性优于10。脉冲星被认为是自然界中最精确的天文时钟。因此，脉冲星可以成为人类在宇宙中导航的“灯塔”，为在低地球轨道、深空和星际空间飞行的航天器提供自主导航信息服务。因此，脉冲星在我们探索宇宙的过程中起着引导作用，这样我们就不会迷失在宇宙中。

最简单的一种叫做“三角形修正”，它利用船上的原子钟对来自单个脉冲星的常规入射X射线脉冲进行计时，并将结果与脉冲在标准位置的预期到达时间进行比较。

据国外媒体报道，国家物理实验室和莱斯特大学的科学家已经开发了一套基于X射线脉冲星高周期信号的星际导航技术。据研究人员称，使用安装在航天器上的小型X射线望远镜，航天器可以确定自己在深空中的位置，精确度高达2公里。整个系统被称为“XNAV”，它利用脉冲星信号的精确计时，对航天器进行三角测量，以获得其相对于标准位置的方位。

当脉冲星旋转时，它们从两极发出电磁辐射。如果这些射线指向地球，它们将表现为规则的脉冲。一些双星系统中的脉冲星会从它们的伴星获取气体，这些气体会聚集在脉冲星的两极。这里的气体将被加热到如此高的温度，以至于它会向外释放X射线。这是用于星际导航的脉冲星，就像一个巨大而沉重的天线。相比之下，x光探测器要小得多。它们通常只携带一个像素传感器，可以很容易地装入航天器。

到2013年，XNAV的理论研究已经达到了一个关键点。欧空局组织了一个由科学家SetnamShemar领导的小组进行可行性研究，以期有一天将该技术应用于航天器。谢玛的团队分析了两种技术:最简单的一种被称为“三角形修正”，它利用船上的原子钟来计时来自单个脉冲星的X射线脉冲，并将结果与脉冲在标准位置的预期到达时间进行比较。两个定时结果之间的差异，加上通过地面跟踪估计的航天器初始位置，可以导致更精确的航天器位置。

莱斯特大学的阿德里安·马丁代尔也是可行性研究小组的成员。他说，虽然项目后的控制机制非常复杂，所需的技术也不是遥不可及。就XNAV所需的X射线探测器的成本、复杂性和规模而言，该团队列举了将于2018年启动Bepi-Colombo任务的汞成像和X射线光谱仪为例。谢马尔认为他们已经证明了整个计划的可行性，但他也提醒我们，一些技术必须赶上理论工作。这是一个巨大的挑战，以尽量减少探测器的质量，减少每个脉冲星的观测时间和发展一个适当的控制机制。

科学家相信XNAV将很快用于航天器导航，技术将随着实际需求而出现。自动脉冲星导航对于深空探测任务的确很有吸引力，但是我们很久没有类似的计划了。这项研究已经发表在《实验天文学》杂志上。

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