姿态角作为飞行器外部参数中的一部分，具有极其重要的作用。被广泛应用在飞行试验、卫星遥感、航天器定位等领域。目前测量姿态角的常用仪器有陀螺仪、惯导、GPS、数字罗盘以及特殊的姿态传感器，这些测量仪器都需要安装在被测目标上，而在飞行试验和实战中，有些被测目标是不能安装这些仪器的。本文针对此问题，采用无接触的投影匹配测量技术，实现飞行器姿态角的处理计算。本文的主要内容如下：首先阐述了飞行器姿态角测量的研究状况，然后详细分析了各种姿态测量方法的原理和在对目标进行测量时的图像预处理以及本文的核心内容基于投影匹配的姿态角测量方法，根据被测对象的三维模型，从三维模型到二维图像的投影映射方法，真实影像和模拟影像的轮廓提取算法，轮廓匹配计算姿态角原理及姿态数据的模拟等，并对其中的主要算法和理论进行了模拟试验，最后，对此项技术进行了总结和应用前景预测。文中采用三维模型、三维映射、投影匹配等技术实现目标的姿态测量，它克服了传统的利用中轴线计算姿态角方法的缺点(即当目标不是轴对称图形时的姿态角测量问题)，通过单个摄像机拍摄得到的影像就可以无接触地测量3个姿态角，降低了测试成本，提高了测试速度。