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针对运动目标的相对位置姿态测量问题，研究了一种利用四个非共线特征光点的光学测量方法。推导了基于特征光点目标坐标系和测量坐标系坐标的运动目标相对位置姿态解算公式；进而给出了基于特征光点单坐标系坐标的位置姿态的解析解；并建立了测量的误差模型。该方法对特征光点布局要求低，对摄像机模型没有限制。实验结果表明，该方法可满足运动目标的相对位置姿态测量需求。