空间基准是描述物体位置、姿态和运动的参考系统。报告论述的深空基准，是指通过观测深空目标建立的空间参考系统。深空基准是国家时空基准体系的重要组成部分，是开展深空探测，认知、进出、控制和利用深空的重要前提和基础。同时，深空探测技术也是建立、精化和维持深空基准的重要技术手段和信息来源。世界强国和组织都十分重视深空基准的研究，以美国为首的西方发达国家和组织纷纷建立了完善的深空基准体系，已经实现了多个不同类型和针对特定任务的深空参考基准。我国在深空基准方面虽有一定研究基础但不成体系，无自主产品，深空基准应用方面长期依赖国外。随着我国从航天大国向航天强国迈进，我国众多空间任务对深空基准的内容和精度提出了更高的要求，依靠国外公开的深空基准产品在安全和技术两方面无法满足发展需求。本报告主要针对我国开展深空探测的现实需求，分析论述深空基准的定义和作用意义、建立和维持深空基准的主要技术手段、我国在深空基准建立与维持方面的差距与不足，提出我国自主建立和维持深空基准的发展建议。

卫星导航系统自主运行和服务空间拓展是未来重要的发展方向。本团队瞄准探索新的空间基准实现方式，拓展深空导航保障能力，整体提升我国天基导航体系弹性，突破了基于拉格朗日点的深空导航技术，论证提出了基于拉格朗日点的深空导航星座构建方案。设计了一箭四星星座部署方案，可在 330 天内完成星座部署，实现发射成本和能力生成的最优化统筹。拉格朗日点深空导航系统由空间星座、地面支持系统构成，针对不同场景，支持地面处理控制模式和在轨自主运行模式。在无地面依托情况下，实现对近地卫星导航星座的深空锚固和深空导航服务。基于三体引力场的非对称性，通过星间测距，即可实现拉格朗日点导航星座高精度轨道维持。仿真结果表明，在测距误差为 1 米，初始位置误差为 1 米情况下，导航星座自主定轨的最大误差能够限制在 5 米以内；与近地导航卫星联合解算，仿真 180 天，近地导航卫星 URE 均优于 2.5 米。

X 射线脉冲星，被誉为宇宙“灯塔”。X 射线脉冲星具有可精确测定的位置信息，且其脉冲信号具有高稳定周期特性和高稳态轮廓特征，部分毫秒脉冲星自转频率长期稳定度优于地面原子钟，能够为航天器深空飞行提供良好的时空基准信息。空间均匀分布的脉冲星可构建类似导航卫星的星座，且信号不受人为干扰，安全性高，是空间探测器极好的天然导航信标，能够为近地空间，整个太阳系，乃至深空的探测活动提供高精度自主导航服务，增强远离地面测控台站作用距离的自主导航能力，降低运行费用及深空网的负担。

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。

太阳系边际是指受太阳风控制的最远区域（日球层边界），是与恒星际介质的交界，主体包括日球层终止激波、内外鞘区等。尽管在1977已发射的“旅行者1号”（Voyager1）和“旅行者2号”（Voyager2）已陆续进入星际空间，但由于轨道和载荷的局限性，日球层和太阳系边际的根本性科学问题仍悬而未决。本报告简要介绍太阳系边际的定义和主要探测要素，分析总结国内外太阳系边际探测的现状，包括已实施和正在论证的太阳系边际探测任务的科学目标，梳理太阳系边际探测过程中关于日球物理、星际空间物理和太阳系演化方面的重大科学问题，并对我国未来太阳系边际自主探测任务的科学目标提出了建议。