重要目标区域的精确定位对于航空成像有着重要的意义。由于受激光测距机的作用距离和脉冲频率等限制,主动测距方法无法在高空斜视远距离大区域成像模式中得以应用。针对该问题提出了一种对同一目标区域进行多次立体成像测量的定位算法,根据机载定位系统(POS)测出平台位置、姿态信息以及相机框架轴角信息,建立目标区域地理坐标与图像像素点间的映射关系,利用地球椭球模型求解目标初始地理信息,应用卡尔曼滤波器对数据进行了自回归预测,采用蒙特卡洛法仿真分析误差对定位精度的影响。仿真结果表明,立体成像40次后的目标的定位精度优于20m,立体成像180次后的目标的定位精度优于10m。采用飞行试验数据验证了该目标定位算法的有效性,在飞行高度9800m,倾斜角为78°时,立体成像40次后的目标的定位精度优于35m,满足工程应用需求。