تعد أنظمة التشغيل الفلكية عبارة عن برمجيات مصممة لتحليل ومعالجة البيانات الفلكية وتحديد المواقع والحركات السماوية للأجسام السماوية وعلاقاتها. وتعتمد هذه الأنظمة بشكل أساسي على الرياضيات والفيزياء لتحويل البيانات المرصودة من التلسكوبات إلى معلومات قيمة.
تقوم هذه الأنظمة بحساب المسافة والزمن والحركة والسرعة للأجسام السماوية وترتيبها وتصنيفها وفهم تفاعلاتها مع بعضها البعض. ولتطبيق هذه التقنية في الهندسة الفلكية، يقوم المهندسون الفلكيون بإدخال البيانات الفلكية مثل الطول والعرض الجغرافي وارتفاع مكان الرصد وتحديد المدارات المحتملة للأجرام السماوية وتشغيل الأنظمة للحصول على المعلومات المطلوبة. وتعد هذه الأنظمة أدوات قيمة للمهندسين الفلكيين في تحديد المواعيد الدقيقة للانصهار النووي وحساب الأخطاء في الرصد الفلكي والتنبؤ بظواهر الفلكية المختلفة.