环境与目标协同实时感知是一种基于抵近测量思想的测量方法,通过在目标附近布置多个空基图像测量站以解决传统靶场光电交汇测量方法受视角、视距和在线相机数的限制,导致测量精度不足,目标状态感知数据稀疏的问题。当传感器平台不在地面且传感器视场内难以人工布置高精度的辅助合作靶标时,抵近测量平台如何确定自身的位姿成为环境与目标协同感知技术的核心问题。为此,设计了互定位姿的无人机集群协同感知测量场。考虑空基测量场合中传感器平台的机动性强,装调时间有限的条件,研究了协同传感器实时测量技术。首先,对广域测量的时空坐标统一技术中的时统技术和DGPS技术进行特征分析,针对实时感知采用参数化预解析的方法处理测量系统时空坐标统一问题;描述了静止平台的环境与目标一体化测量方法及关键技术,建立了单目测量、双目测量和多目测量的位置姿态模型,以期验证模型模拟结果与相关资料数据的统一性;搭建了仿真相机系统,模拟验证单目相机运动感知模型,并通过实验证明研究方向的正确性。其次,设计了多目无人机测量平台互为特征点的协同感知测量场,以AP3P算法解决了抵近测量平台的位姿确定问题;提出基于P3P危险圆柱问题的布站要求,为协同感知测量场的构型设计提供理论支撑;建立图像传感器感测、相机参数与测速精度模型,根据精度分析结果改进了测量场构型,为研发群组目标高精度测控系统奠定理论和技术基础。围绕系统的实时性,规划了多目相机协同感知流程,研究了基于结构化特征下的实时目标识别技术与基于HSV色彩模型的目标感知技术,并为在线测量中的待测目标自动提取技术提供了理论支撑。最后,搭建了环境与目标实时感知测量场试验系统,进行点目标空间轨迹测量试验与多目标空间轨迹测量试验,表明环境与目标实时感知系统实现了预期的研究目标,实现了广域和高带宽的多目多目标实时测量。