目前，飞机进近及着陆的导航方式主要包括全球定位系统，惯性导航系统，仪表着陆系统以及微波着陆系统等。近年来，随着图像处理技术的发展和计算机运算速度的提升，利用视觉信息辅助飞机进行导航成为关注的热点问题。本文针对飞机进近和着陆过程的导航需求，重点研究了利用图像的特征匹配技术和基于小孔成像模型的投影变换关系来计算飞行器导航信息的方法。论文完成的主要工作包括：图像的局部特征匹配：根据飞机进近和着陆的特点以及对图像匹配主要算法的总结和对比，选择SIFT为本文所用的匹配算法，在图像特征假匹配的消除方面，论文给出了三种独立的模型，在保留原算法高精确度和强鲁棒性的情况下，取得了显著地加速效果，在一定程度上提升了整体方案的实时性水平。摄像机模型建立与内参数标定：总结了基于小孔成像原理的摄像机模型，对其中的内参数矩阵进行测定。位置姿态解算及机场跑道投影：用EPnP算法解算了摄像机的位置和姿态，根据跑道的地理位置信息和摄像机的位置和姿态将虚拟跑道投影到摄像机图像，相对基于视觉特征的跑道检测算法，跑道投影的算法复杂度较小。通过数值仿真，3ds Max仿真以及实验结果表明，基于视觉的导航方案可以作为飞机辅助导航的手段之一。