1990年4月24日美国发现号航天飞机携带美国国家航空航天局和欧洲空间局联合研制的哈勃空间望远镜飞入太空，12月26日HST脱离航天飞机进入离地球539～543千米的近圆形轨道，轨道面与赤道相交28.5°。HST的附属设备有：近红外照相机和多目标分光仪（Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer;NICMOS）、先进巡天照相仪(Advanced Camera for Surveys;ACS)、大视场照相机（Wide Field Camera 3;WFC3）、精密导星传感器（FGS）等。FGS是一台用于天体测量和导星的仪器，其结构如图所示。

空间望远镜的精密导星传感器

在焦平面上有3个宽度为13′的90°扇形块，内外半分别为10′和14′，视场为69平方角分（简称FGS1、FGS2和FGS3）。每个FGS由2个恒星选择器和2个正交的白光剪切干涉仪组成。FGS不同于长基线的迈克耳孙恒星干涉仪，干涉仪是测量两个望远镜收到光线路径之差，由此得到天体与基线之间的夹角；而FGS是通过恒星光束至一个偏振的射束分离器和一对正交科斯特（Koester）棱镜，得到恒星与HST光轴之间的角度，扇形中只有5″×5″瞬时视场的恒星光线至分离器和棱镜构建干涉条纹。FGS中两个扇形块用于望远镜的导星和指向（1997年2月FGS1r替换原有的FGS 1；1999年和2009年FGS 2被替换为FGS2r和FGS2r 2），指向稳定性为2毫角秒（mas）。第三个扇形块用作为窄角天体测量。FGS结构的最大特点是采用犹如人手臂的恒星选择器，使HST可以指向天空任何天区，而无观测盲区。已知星S的位置可以用恒星选择器A和B的臂长和，及其对ZX的方向角和表示，即：

而S′相对于S的位置分别为和。

FGS的工作方式有两种：转换函数（TRANSFER mode，TRAN mode）和天体测量方式（Position Mode，POS mode），前者把目标放在扇形块的中心，选择器在视场中移动时，采用条纹扫描方法，扫过目标星，以取得其干涉条纹。实际上向前和向后通过恒星时得到10～30次扫描，最后由来回漂移和叠加得到了条纹。目标星的单次扫描为1分钟，每次扫描漂移小于1毫角秒，这种方式主要用于观测双星和扩展的目标，测定双星的角距和位置角。后者在观测时沿x和y轴跟踪天体的干涉条纹，假如在40分钟内所有的参考星和目标星没有相对运动，每次进行天体测量观测时，必须包括一个或许多参考星，测量在星场中所选星之间的相对角距，以便得到视场中恒星的精确位置。一般目标星观测3次，每个参考星观测2次。在资料处理中需改正3个误差：①光学视场的角畸变（Optical Field Angle Distortions; OFAD）。②一组星（约12颗恒星）在焦面中不同的位置与飞船速度矢量之间角度产生变化引起的较差光行差。③观测期间可能由于光学望远镜组合焦距或温度循环的细微变化引起视场的漂移。这种观测方式主要用于恒星视差、位置和自行的测定。

FGS是指向式和采用了干涉方法，它与全天扫描观测不同，是唯一能在空间观测感兴趣天体，以及高精度相对天体测量和高角分辨率的仪器。它的应用如下：

①精确的相对位置、视差和自行。用POS方式观测时，FGS是高精度的相对天体测量仪器，在中央4′视场内测定3.0。②密近的暗双星系统和聚星。用TRAN方式观测时，FGS是高角分辨率仪器，检测小至8毫角秒源的结构，推导了分离接近12毫角秒、暗至14.5星等（mag）、Δm﹤1.5mag双星的角分离、位置角和分量的相对亮度；而对于16.8mag双星，星等差2.0mag。③测量巨星圆盘和非点源的角直径。用TRAN方式观测时，测量非点源的角直径小至8毫角秒。1997年M.G.拉坦齐（M.G.Lattanzi）等观测具有星周盘的蒭藁变星狮子座R（HD 84748，IRAS 09448＋1139）和长蛇座W（HD 120285，IRAS 13462－2807），得到盘的不对称性，长轴分别为78±2毫角秒和91±2毫角秒，长轴和短轴分别大11%和20%。从研究这些蒭藁变星的大小和形状，可以了解其大气结构、质量损失、演化和脉动的性质，也可以了解周光关系。④绝对质量和亮度。同时用POS和TRAN联合方式观测双星系统，由视差和轨道参数可以得到聚星系统的主星和子星的质量，与测光资料结合，可得每个分量的质光关系。2001年，G.F.贝内迪克特（G.F.Benedict）等用联合模式观测低质量沃尔夫1062（Wolf 1062），得到该双星系统的质量分别为0.379±0.005M_⊙和0.192±0.003M_⊙。1998年J.赫尔希（J.Hershey）和G.塔芙（G.Taff）用HST在1993年8月至1997年12月对近距双星M型矮星L722-22进行观测，两星的质量分别为0.179±0.003和0.112M_⊙±0.002M_⊙。1999年赫尔希等观测主序星末端24个20-20-20的聚星系统（即距离﹤20pc、轨道周期﹤20年和伴星质量﹤0.2M_⊙的聚星系统），由此得到质光关系。2007年J.L.比恩（J.L.Bean）等用HST天体测量和地面视向速度结合推导HD 33636伴星（系外行星候选者）的质量。⑤突发事件与移动目标。FGS在几个月内长期的相对测光精度为1%～2%，在轨道时标内测光精度为0.001mag。曾采用测光监测小质量M型矮星的恒星耀斑，如1998年贝内迪克特等用POS和TRAN方式观测人马座比邻星，即耀星半人马座V645（V645 Cen）的暴发事件，最大一次暴发在离其中心5.2±2.4恒星半径处，Δm～-0.6mag；1998年，J.L.艾略特（J.L.Eillot）等用FGS3记录在1997年11月4日海王一掩10.5mag恒星TR180的事件，资料用于研究海王一大气的热结构。也曾用POS和TRAN方式观测太阳系主带小行星。