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基于视觉信息的空间目标相对位姿估计问题是未来空间操作的关键所在，正交迭代算法是一种具有实时性好且全局收敛特点的单目位姿估计算法。为了有效利用多个摄像机获取的数据，进一步提高位姿估计算法的综合性能，提出了一种双目正交迭代融合算法，取两个摄像机获取的所有特征点的目标空间共线性误差平方和作为误差函数，推导得到使两个摄像机总的目标空间共线性误差最小的迭代求解过程，进而采用单位四元数法求解算法中的目标函数得到目标位姿的估计值，从根本上解决传统算法旋转矩阵计算误差大的问题。最后通过仿真算例验证了该算法在计算精度、抗噪