在自由飞试验过程中,风洞中模型的舵面偏角、姿态角以及迎角和侧滑角都是风洞中表示模型姿态的重要指标。但是风洞中现存的对各个指标的测量方法都存在一定的缺陷,尤其是对于迎角和侧滑角的测量,使用风标传感器测量时,会影响模型的气动特性。所以为了更加精确得对风洞中的模型参数进行测量,本文进行了基于Optitrack运动捕捉系统对模型姿态测量的方法研究。本文根据风洞试验要求,采用新型的光学运动捕捉系统—Optitrack系统进行飞机模型的信息采集,并对系统采集到的信息进行处理,实现了对模型舵面、模型三维姿态角以及迎角和侧滑角的精确测量,在风洞试验中获得广泛应用。本文首先对国内外研究背景及发展现状进行了介绍,然后根据风洞试验中的指标要求完成了对数据采集模块、数据处理模块以及上位机软件模块的设计,本文的具体工作内容如下:1.测量系统的总体设计方案。首先根据系统的指标以及功能需求设计了系统的整体框架,然后分别对系统的采集模块、数据处理模块以及上位机软件模块进行设计,这些模块共同实现了对模型信息的采集、处理,最后完成了对模型的姿态解算。2.数据处理模块设计。在数据采集模块采集到标记点数据后,对采集到的标记点数据进行处理,实现了对模型舵面偏角的测量、模型姿态测量以及对模型迎角及侧滑角的测量,并通过实验对其精度进行验证。3.对实验误差进行补偿。对试验中产生的误差原因进行分析,实现了对系统安装误差的补偿以及提出了减小振动误差的方案,最后进行试验对方案进行验证。4.上位机软件设计。对系统功能进行模块划分,完成了对上位机软件功能模块（系统登录、参数初始化、数据解析、数据显示）的设计,并对各个模块进行测试验证。5.风洞试验。实现了姿态测量系统后,分别在风洞中进行试验,完成了对系统的测量精度的验证以及进行试验完成了测量系统在自由飞试验中的应用。