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提出了一种基于光学测量的屏幕光斑成像法的数学模型，用于测量飞行器目标三维姿态参数。首先，用激光跟踪仪对实验场地内的多方位高速摄像机和固定屏幕进行全局标定，并建立各坐标系间的转换关系，然后，通过安装在飞行器表面的激光器合作目标向屏幕上投射激光光斑，利用高速相机拍摄屏幕上随飞行器姿态变化而变化的光斑位置，并对得到的光斑序列图像进行分析以确定飞行器的姿态。通过蒙特卡罗模拟仿真，本文分析了该方法的误差因素并对其精度进行了评估。仿真数据表明，各姿态参数的测量误差基本服从正态分布，在一定转动范围内，其误差值不超过3’