本发明一种基于Q学习的导航观测目标选取方法。首先，面向不同观测区域设置Q学习的状态空间，基于导航滤波器的测量新息计算Q函数，根据Q函数选择敏感器的观测区域；进而，针对各个备选空间目标，利用测量新息的统计值建立目标评价函数，根据目标评价函数，在观测区域中选择用于导航的空间目标；随着学习过程的进行，敏感器将自适应地选择有助于改善滤波估计精度的目标进行观测。本项专利的主要技术内容可用于空间目标视线方向测量自主导航系统中，能够在部分空间目标先验信息不准确的情况下实现观测目标的优化选取，保障航天器自主导航精度，有助于提升导航系统应对测量模型不确定性的能力，改善空间系统对环境变化的适应性。