由于受航空平台及传感器的限制,传统航空摄影测量在获取小面积、大比例尺数据方面,存在着成本高、性价比差、高程精度达不到规范要求等问题。而无人飞艇低空遥感系统具有低成本、机动灵活等优点,能够低空低速飞行,在小区域内快速获取高质量遥感影像,可以作为国家航空遥感监测体系的重要补充。由于受无人飞艇平台体积、重量等方面的限制,目前无人飞艇遥感系统大多采用带稳定平台的单相机作为遥感设备。由于单个CCD面阵尺寸较小,其影像的地面覆盖范围和基高比都比较小,致使航测内、外业工作量增加,高程精度较低。因此,采用多相机拼接技术,增大像幅尺寸,成为目前摄影测量界研究的热点。本文对组合相机的拼接方案进行了研究,分析了多面阵组合相机拼接需要考虑的各项参数,包括相机间距、相机倾角、影像重叠度、虚拟像幅等。并结合Cannon 5D数码相机的各项参数具体分析了相机间距对拼接误差的影响,相机倾角对图像变形的影响,以及相机倾角与影像重叠度的虚拟像幅之间的关系。结论表明:相机间距越大,导致的拼接误差越大;像片倾斜导致GSD随之变化,并且倾角越大,GSD变化就越明显;相机倾角越大,重叠度越小,虚拟像幅尺寸越大,但虚拟有效像幅的尺寸越小。数码相机属于非量测相机,其内方位元素未知,且镜头存在较大的畸变差,使用之前必须进行精确的检校;组合相机固定好之后,相机之间的“相对外方位元素”也就确定下来,必须将其标定,作为初值参与运算。本文介绍了基于空间后方交会原理的数码相机检校方案,推导了双拼相机检校的数学模型,并对实现了对单个相机和双拼相机的检校。结果表明利用大型室外检校场对数码相机进行检校,可以获得很高的检校精度。本文对多面阵组合相机虚拟影像的拼接技术进行了重点研究,其具体流程可以概括为:首先对各子影像进行畸变差改正,借助组合相机检校获取的“相对外方位元素”初始值对各子影像进行水平纠正,然后对虚拟片重叠区域内的影像进行特征匹配寻找同名点,借助同名点完成子影像间的相对定向,求得精确的拼接参数,最后利用这些拼接参数完成虚拟影像的拼接。本论文最后通过实验验证了利用无人飞艇搭载单相机系统可以完成1:2000的航摄任务,而搭载双拼相机系统可以完成1:1000的航摄任务。