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针对空间机器人捕获空间非合作目标的相对位姿测量问题，提出了一种基于特征信息融合的位姿测量方法。该方法以航天器本体和远地端发动机引擎喷管作为两个识别特征，采用多边形逼近和最小二乘椭圆拟合算法完成特征的识别、提取，并由双目立体视觉视差原理计算特征点的位置，依据两个识别特征之间的几何关系，计算得出捕获装置的位姿。实验结果表明该方法具有算法简单、运行效率高、测量误差小的特点，能够满足空间非合作目标抓捕任务。