空间相对导航系统的构架需要根据具体的空间任务类型进行设计，任务类型不同会导致相对导航系统在软硬件配置上具有很大的区别。例如，若要完成空间交会对接任务，相对测量敏感器不仅需要具备目标相对位姿的测量功能，还应该具备对目标对接结构几何特征的识别功能。因此，这一类任务除了需要配置相对位姿测量敏感器外，还需要增加视觉相机，以保证准确识别对接机构的几何特征。对于空间态势感知任务，探测航天器多数情况下需要获得目标的图像，用于判断目标航天器的类别、功能和工作状态，此时则只需要配置光学相机即可。对于某些远程交会对接任务，在远程阶段还需要地面测控或高轨中继卫星的支持。此外，对于不同的任务，相对测量数据的处理软件系统也有明显差别。虽然不同的空间相对导航系统具有一定差别，但总体而言都由以下4部分组成：

（1）星上相对测量敏感器。相对测量敏感器的主要功能是获得航天器间的相对位姿信息。相对测量敏感器的种类较多，能够获取的数据类型包括相对距离信息、方位信息、速度信息、姿态信息和姿态角速度信息等。对于某些合作类型的空间交会对接任务，相对测量敏感器往往分别布置在追踪航天器和目标航天器上，且两个航天器间具备星间链路。

（2）星上相对导航计算机。相对导航计算机的主要功能是对相对测量敏感器获得的原始数据进行解算和处理，初步获得所需要的信息，在此基础上进一步进行导航滤波并获取最终的相对运动状态。此外，相对导航计算机还需要接收和处理外来的指令信息。(www.daowen.com)

（3）星上数据处理软件。星上数据处理软件系统构成相对测量数据处理的软件环境，主要包括图像处理、特征识别、相对状态解算和导航滤波等功能。此外，数据处理软件还具备任务管理及调度等功能。

（4）地面支持系统。地面支持系统的主要功能是在任务某些阶段对追踪航天器和目标状态进行监测和干预，或者直接为两航天器提供相对导航信息。