本发明涉及位姿测量，为实现大范围、高精度、快速的单目视觉位姿测量，满足航空航天中瞄准和定位、空间坐标测量、空间物体合作移动等任务中对于空间位姿测量定位的需求，为此，本发明采用的技术方案是，标志点正交分光成像位姿测试方法及传感器，由一个成像镜头、分光镜、两个柱面镜和两个正交放置的线阵CCD、以及DSP组成，标志点经过物镜后成为圆形光斑，圆形光斑经过分光镜分束，成为两个相互正交的光束，在光束的传播方向上分别放置柱面镜，该线状像的垂直平分面上放置线阵CCD，该线状像与线阵CCD相交，并成像于该线阵CCD上，使用DSP根据标志点的二维坐标，解算其投射直线，并将信息输出。本发明主要应用于位姿测量。