航天器实现自主运行是学者和工程师们的不懈追求，我们一直致力于探究制约航天器自主运行技术的科学问题内涵。针对航天器这一类资源严重受限、不易在轨维护的空间无人系统，力求以系统观测、诊断和重构能力的定性判定和定量表达为突破口，以星上最低资源占用且不依赖任何人造信标为约束条件，去自主完成航天器的使命任务。本报告介绍了航天器自主光学导航的核心关键—可观测性问题，以及自主诊断重构的理论基础—系统的可诊断性与可重构性，然后，结合团队工作介绍了相关理论方法与技术在航天器型号的应用情况，最后对未来可能的发展方向进行总结和展望。