空降空投技术是空军装备发展的基础,为使远距离投放的空降装备平稳着陆,需获取货台模块的姿态数据,以实时调整降落姿态避免着陆侧翻事故。目前传统姿态测量装备会累计误差,因此研究一种测量空投货台姿态的系统迫在眉睫。由于视觉导航具有成本低和隐蔽性强的优点,故本文提出基于视觉识别地面合作目标和线特征,对空投货台姿态解算技术的研究。本文的主要研究内容如下:（1）针对弱纹理的空投场景,设计“房形”整体合作目标作为地面视觉标志,并基于该合作目标提出一种空投货台姿态解算方法。该方法将空投系统的降落距离分为远地面和近地面两阶段,并为不同降落阶段设计不同尺度的标志作为视觉参考,有效提高了空投货台的自主降落高度。在远地面阶段利用整体合作目标的固有几何性质在空投场景中进行识别;当近地面阶段,通过Hu不变矩筛选中心合作目标,作为地面辅助特征,最终利用单应矩阵对空投货台的运动进行估计。（2）针对空投场景中存在地面纹理,河流边缘等线段特征,设计一种基于线特征解算空投货台姿态的算法。线特征提取更容易,更加稳定,受遮挡影响更少。针对LSD线特征提取算法没有筛选短线段长度和将短线段合并成长线段机制。本文利用各线段的角度特性、空间位置特性和长度特性,进行断线的分组和合并,解决LSD算法过分割的弊端。再利用改进RANSAC算法去除线段的误匹配,提高算法实时性和解算姿态角准确性,弥补了空投环境下点特征难提取或匹配精度低的问题。最终对匹配成功的线特征建立约束方程,利用单应矩阵获得空投货台降落过程中的三轴姿态角。最后为了验证本文提出的姿态解算方法,利用无人机模拟空投货台降落的运动轨迹来验证该方法的有效性。经实验表明提取地面合作目标或空投场景中直线特征皆可满足空投货台姿态精确解算的要求,实验表明了基于视觉的空投货台姿态解算技术的意义和可行性,具有较好的应用前景。