为了实现无人机全天候自主精确着舰,提出了以GPS/捷联惯导结合高度表作为无人机的主导航系统,基于舰船跑道上自控发射红外光的合作目标和计算机视觉/捷联惯导结合高度表为辅的无人机自主着舰新技术,即在跑道上放置合作目标,通过螺旋搜索策略对目标可能存在的区域进行无缝搜索,再利用计算机视觉对合作目标进行识别,最终实现无人机自主精确着舰导引。首先通过分析可见光和红外辐射的特性,从理论上初步确定了红外波段中的8～1 2μm为无人机机载视觉系统的对应波段,接着对可见光与红外视觉系统从成像质量的角度进行对比实验验证,为了量化评价成像质量,提出了基于图像边缘灰度变化率的量化指标,不同能见度不同加热温度下的可见光与红外合作目标成像质量对比实验表明红外成像质量比可见光好。针对捷联惯导系统存在累积导航误差不能导引无人机到准确着舰点的不足,提出了无缝的螺旋搜索策略,并且对相关参数进行了研究,接着研究了搜索过程中的图像分割以及目标初步识别问题,其中针对课题背景下大津法对舰船红外图像分割效果不好的不足,提出了一种改进的舰船红外图像分割方法,实验表明该方法分割效果有较大改善,利用圆度来对目标进行初步识别获得了较好的识别效果。最后针对可见光相机分辨率比红外热像仪高很多,相同大小的目标在可见光图像中更容易被探测的优点,提出了另一种无人机自主着舰搜索策略方案,并进行了初步研究。