یکی از مهم ترین ابزارها در سیستم ناوبری مخصوصاً در مأموریت های فضایی، سیستم تعیین وضعیت است. روش های متعددی برای تعیین وضعیت وجود دارد، که متداول ترین آن ها، ردیاب ستاره است. روش های دیگر شامل ژیروسکوپ، ردیاب خورشید ، سنسورهای میدان مغناطیسی ، سنسورهایی برای تعیین افق زمین و gps می باشند که دقت آن ها کمتر از یک ردیاب ستاره است. به همین دلیل ردیاب ستاره به طور گسترده ای در تعیین جهت در مأموریت های فضایی و ماهواره ها استفاده می شود. ردیاب های ستاره سنسورهایی هستند که با استفاده از تصاویر نواحی مختلف آسمان و کاتالوگ ستاره ها، ستاره های موجود در میدان دید تصویر ردیاب ستاره را شناسایی می کنند. هرگاه ردیاب ستاره بتواند حداقل سه ستاره را شناسایی کند می تواند وضعیت دوربین سیستم را تعیین کند که این وضعیت می تواند به وضعیت ماهواره که ردیاب ستاره بر روی آن قرار دارد، تبدیل شود. در این پایان نامه دو الگوریتم جدید برای تعیین جهت با استفاده از الگوریتم ردیاب ستاره پیشنهاد می شود. در این الگوریتم ها از ویژگی هایی که نسبت به چرخش حساس نیستند استفاده شده است. هر دو الگوریتم پیشنهادی از اطلاعات کلیه ستاره های برای تطبیق الگو استفاده می کنند. الگوریتم اول از درجه عضویت فازی و ویژگی های مبتنی بر تبدیل فوریه استفاده شده است و الگوریتم دوم جستجوی سریع و روش مبتنی بر رأی گیری را به کار می گیرد. نرخ شناسایی صحیح این روش ها بیشتر از 5/99 درصد است که به خوبی کارایی آن ها را نشان می دهد. نتایج پیاده سازی این روش ها نشان می دهد که نسبت به نویز مقاوم هستند که یکی از مزیت های این الگوریتم ها است.