本发明涉及一种基于目标天体星历修正的深空探测器捕获段天文/无线电组合导航方法，首先建立火星探测器状态模型、天文导航和无线电导航子系统量测模型，然后获取天文和无线电导航子系统的量测量，滤波估计得到探测器在日心和以目标天体为中心惯性坐标系中的位置和速度；在此基础上，建立目标天体星历误差的状态模型和量测模型，并由天文和无线电两个导航子系统的估计状态向量获得目标天体星历误差量测量，利用卡尔曼滤波方法估计目标天体星历误差，并反馈至导航系统模型中，再进行信息融合。本发明属于航天导航技术领域，可在线估计天体星历误差，修正导航系统的模型误差，适用于探测器捕获段。