两个航天器在空间实现交会对接是一项高难度航天技术,而测量技术更是交会对接过程中的关键技术。本文自行设计并实现了空间交会对接软硬件模拟系统,着重研究了视觉测量中的摄像机标定,图像特征提取,位置和姿态测量等关键技术。特征点提取的精度直接关系到空间交会对接视觉测量的精度。区别于以前的利用算子检测特征点边缘,再利用椭圆拟合的方法,结合实际应用实时性高的特点,我们采用计算机图形学中的种子填充算法,利用灰度重心法直接计算椭圆图像的中心坐标,用于实际系统的距离测量。而在CCD相机标定的过程中采用先利用边缘检测提取边缘,再利用椭圆最小二乘拟合获取图像中心坐标的方法。本文从实际应用的角度出发,鉴于以往交会对接视觉测量中先利用PNP问题求解对应点在摄像机坐标系下坐标,再求取位姿的求解方法对初值要求高,需要多次迭代求解等缺点,文章采用了实时性强,无初始值要求,仅需少量迭代的定比例正交投影算法来计算位姿,最终实现实际系统的位姿测量,并通过大量上验证了算法的实时性和收敛性,实验证明该算法性能均能达到系统要求。本文设计并搭建了空间交会对接视觉测量模拟系统,最终完成了包括便捷的高精度摄像机标定算法在内的空间交会对接视觉测量算法的开发和实现。