为室内运动目标提供辅助定位，是当前机器人、飞行器导航领域的一项重要技术，如何提供高精度、低成本的定位方法一直是一个热门的研究领域。　　本文针对这一实际工程问题，对室内小型飞行器目标的三维定位与跟踪问题展开了深入的研究，主要研究内容包括摄像机标定、运动目标检测和跟踪、三维空间交会定位以及三维空间跟踪和状态估计。　　首先研究了摄像机标定。结合现有的摄像机条件和本文所要实现的定位功能要求，本文系统地探讨了RAC两步法标定方法和双摄像机标定原理;然后，选取和制作了黑白棋盘格，采用了改进的Harris角点提取法，设计了摄像机的标定内、外参数方法。通过实验分析验证了该标定结果的有效性，为获得精确的目标定位奠定了基础。　　其次研究了运动目标检测和目标跟踪。针对室内复杂背景下的运动目标检测问题，通过对几种目标检测方法的分析，采用了基于混合高斯背景模型的背景差法，得到了混合高斯的背景模型并且使得目标前景成功被提取出来。在分析传统的目标跟踪算法的基础上，针对室内与目标颜色相似的复杂背景下的目标跟踪问题，采用了改进的Mean Shift跟踪算法，得到了比传统的Mean Shift算法更好的跟踪效果。　　然后研究了运动目标空间交汇定位。构建了三维空间交会定位模型，根据目标当前时刻在各自摄像机下图像坐标系中的形心坐标求出目标在世界坐标系中的位置。通过搭建视频定位系统，利用VC++6.0设计了有人机界面的目标跟踪与定位软件，实现了两个视频传感器下目标检测、目标跟踪、提取目标形心坐标、三维空间定位等功能。　　最后研究了三维空间跟踪和状态估计。为了验证所搭建视频定位系统的有效性，对一段确定的运动目标轨迹进行跟踪测试，利用卡尔曼滤波模型对目标进行状态估计，提高了视频定位系统的定位精度。另外利用对目标未来点的预测，并将其转化为目标在图像中的预测位置，以提供Mean Shift算法的起始搜索点。实验结果表明，算法改善了视频定位系统中目标跟踪的正确率。