摘要：为实现空间中无法直接获取位姿信息的非合作航天器的相对导航，在充分考虑目标星在空间中做自由翻 滚的前提下，提出一种基于立体视觉的超近距离非合作航天器相对导航理论。根据相对位姿动力学模型推导其状态 方程，利用立体视觉系统提供观测数据，在此基础上设计扩展卡尔曼滤波器，确定目标卫星相对于追踪星的相对位 置，相对速度和角速度，从而优化和引导机械臂捕获目标航天器，并通过实例进行仿真验证。仿真结果表明：该方 法对相对位置的估计精度优于0.01 m，相对姿态精度优于0.02°，能有效提高超近距离非合作航天器相对导航的精度。