随着我国航空事业的飞速发展，无论是军用航空还是民用航空的规模都在不断的扩大。航空安全是影响航空事业发展的重要因素，在航空事业中起着越来越重要的作用。在军用航空领域，一般希望地面指挥人员能够实时的监控到飞机的动态，了解飞机的运行情况，能够及时提醒飞行员做出正确的飞行动作，确保飞行安全。本文主要针对飞机滑行、近场起飞和着陆阶段无法对其监控，影响飞行安全的问题，探索研制一种飞机近场飞行轨迹监控系统。该系统可以直观可视化方式将近场飞行的飞机姿态、襟副翼、起落架、舵面等工作情况以画面形式实时、连续、稳定地传送给地面试飞指挥员，有效地完成对飞机起飞和着陆阶段实施监控，更好地保证飞机的飞行安全。根据某机场及相关科研飞机近场飞行轨迹监控任务要求，给出了雷达引导跟踪系统、自动跟踪系统和状态分析与分发重现3个子系统的技术要求。给出了采用雷达锁定技术与计算机视觉和图像处理和识别技术相结合的飞机近场飞行监控系统的总体设计方案，分析了自动跟踪、位姿自动测量和状态分析与分发重现3个子系统工作原理，论证了所建立的总体技术方案可行。基于以上原理搭建了一个飞机近场飞行轨迹监控系统，实现了某机场飞机飞行近场轨迹有机场北端起飞着陆、机场南端起飞着陆和机场上空飞行三种情况的监控。自动跟踪系统包括三个子系统：（1）雷达引导跟踪系统；（2）自动跟踪系统；（3）状态分析与分发重现系统。三个子系统既有明确的分工，又相互融合，构成一个综合的大的系统，是一个有机的整体。在完成系统技术分析的基础上，以模块化方式研制了系统硬件和系统软件。其中主要包括转台、镜头、图像传输与分发、跟踪模块、位姿测量模块和关键部件状态分析模块等，并以试验方式完成了对飞行轨迹监控系统的检验。