舰载机初始对准技术决定着舰载机的战斗效率和机载武器的命中率,一直都是各国研究重点。当前常用的传递对准技术无法调和计算量、对准时间和对准精度之间的矛盾,另一方面舰体的形变模型难以建立、杆臂效应补偿精度低,这些因素都极大的限制了传递对准技术的进一步发展。为解决这些问题,本文研究了基于摄像测量技术的舰载机初始对准技术,整体分析了该方案的可行性,设计了合作标志靶结构,研究了单级位姿估计算法和姿态传递结构的标定算法,搭建了基于摄像测量的惯导初始对准系统并进行了模拟实验。主要研究内容如下:1.整体研究了基于摄像测量的像机链路姿态传递原理。研究了该方法的传递原理,分析其可行性,并对多级姿态传递精度进行了仿真分析,结果表明:要保证5次姿态旋转的误差在1角分以内,单级传递误差要在30角秒以内;2.研究了像机链路姿态传递涉及的标靶技术。分析了当前常用的圆点标志、对角点以及十字叉丝的优缺点;同时,在同等仿真条件下,对五种合作标志靶结构的位姿估计精度、标志靶尺寸以及合作标志数量进行仿真,仿真结果表明:在同等条件下,300mm立方体的相邻两个垂直平面,每个平面均匀分布25个合作标志的结构,在精度、可观测性以及方便性方面最符合课题需求。3.研究了像机链路姿态传递的核心技术——单目位姿估计技术,并进行了仿真实验和精度分析。在分析已有单目位姿估计算法的基础上,选择基于物方空间共线误差为最小函数的正交迭代算法(OI)为核心算法,并对其数据恶化时的解算方法进行了优化。同时通过数据仿真分析了标志定位精度、物点定位精度、摄像机内参数、摄像距离以及摄像机成像面的旋转和偏转对算法精度的影响。4.研究了像机链路姿态传递的关键技术——姿态传递结构标定技术。基于位姿估计算法研究了惯导系统、摄像机和合作标志靶两两刚性组成的姿态传递结构的姿态标定模型;分析了基于两步法和绝对定向算法两种姿态标定算法,并对其进行误差分析,结果表明:当前实验条件下,基于两步法的姿态关系标定精度更高。5.在原理研究、关键技术研究以及方案论证的基础上,设计并搭建了惯导系统初始对准系统并进行了模拟实验。通过两套惯导系统测量数据计算出它们之间的姿态关系,再与摄像测量链路得到的两惯导之间的姿态关系进行比对;在同一测量基准面下采集的多组姿态数据表明:在10s内,即可完成两惯导系统之间的初始对准,纵摇角、横摇角和航向角的对准均方根误差分别为15.71’、23.02’和3.99’。